Python内置函数super()的作用详解用最简单的例子把函数super()的作用和运行过程说清楚)

Posted 2022-06-28 昊虹图像算法

函数super()用于子类调用父类(超类)的方法。

你肯定要问为什么在子类中在要用函数super()去调用父类中的方法呢？

我像下面这样用不行么？

class A:
    def fun1(self):
        print('Enter A')


class B(A):
    def fun1(self):
        A.fun1(self)
        print('Enter B')


object1 = B()
object1.fun1()

运行结果如下：

是，的确是可以像上面这样，但是这样做的缺点是，当一个子类的父类发生变化时(如类B的父类由A变为C时)，必须遍历整个B类的定义，把所有的相关调用名全修改过来。
上面是例子很简单，只有一处需要修改，上面的缺点并不足以成为问题，但是当代码量庞大时，这样的修改可能是灾难性的。
Python中向我们提供了内置函数super()来克服这个缺点和问题，来看一个使用内置函数super()来调用父类方法的示例。

class A:
    def fun1(self):
        print('Enter A')


class B(A):
    def fun1(self):
        super(B, self).fun1()
        print('Enter B')


object1 = B()
object1.fun1()

运行结果如下：

通过上面的代码，我们可以看出，如果类B的父类A改为了C，则只需要把类定义中的第一句语句：
由

class B(A):

改为

class B(C):

就行了，而不用更改相关的调用语句。

在Python3中，语句

super(B, self).fun1()

可以简写为：

super().fun1()

从上面来看，函数super()虽然把父类的名字隐去了，使得调用父类的方法与父类的名字无关，但是也带来了问题。什么问题呢？看下面的例子：

class A:
    def fun1(self):
        print('Enter A')


class B(A):
    def fun1(self):
        A.fun1(self)
        print('Enter B')


class C(A):
    def fun1(self):
        A.fun1(self)
        print('Enter C')


class D(B, C):
    def fun1(self):
        B.fun1(self)
        print('Enter D')


object1 = D()
object1.fun1()

通过上面的代码，我们可以很清晰地看出子类D有两个父类B和C，即D是一种多重继承。在D中调用的方法fun1()是父类B中的方法fun1()，所以运行结果如下：

但我们若用函数super隐去父类名，这就出问题了，代码如下：

class A:
    def fun1(self):
        print('Enter A')


class B(A):
    def fun1(self):
        super().fun1()
        print('Enter B')


class C(A):
    def fun1(self):
        super().fun1()
        print('Enter C')


class D(B, C):
    def fun1(self):
        super().fun1()
        print('Enter D')


object1 = D()
object1.fun1()

上面的代码存在的问题就是类D对父类中fun1的调用不知道该去调用哪个父类中的fun1。函数super()是这样处理这个问题的：采用MRO顺序把所有解析到的父类fun1都运行一遍且每个找到的方法fun1只运行一次。
我们可以用下面这条语句把类D的MRO顺序打印出来：

print(D.__mro__)

示例代码如下：

class A:
    def fun1(self):
        print('Enter A')


class B(A):
    def fun1(self):
        super().fun1()
        print('Enter B')


class C(A):
    def fun1(self):
        super().fun1()
        print('Enter C')


class D(B, C):
    def fun1(self):
        super().fun1()
        print('Enter D')


print(D.__mro__)  # 把类D的MRO顺序打印出来

运行结果如下：

(<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)

根据上面的MRO顺序，我们可以知道类D查询某方法的顺序为类D→类B→类C→类A。
根据以上顺序，我们有以下关于object1.fun1()这条语句的执行过程：
object1.fun1()的第一条需要执行的语句为类D中的语句super().fun1()，这条语句在执行后：
首先在类D中找寻方法fun1()，找到了，找到之后将类D中的方法fun1()编号为①
然后在类B中找寻方法fun1()，找到了，找到之后将类B中的方法fun1()编号为②
然后在类C中找寻方法fun1()，找到了，找到之后将类C中的方法fun1()编号为③
然后在类A中找寻方法fun1()，找到了，找到之后将类A中的方法fun1()编号为④
然后按照④→③→②→①的顺序依次执行一遍一个四个fun1()
当执行④时，函数体唯一的一条语句“print(‘Enter A’)”打印出字符串Enter A
④执行完后执行③，当执行③时，第一条语句为super().fun1()，于是按下面的顺序去搜索fun1：

首先在类C中找寻方法fun1()，找到了，找到之后发现类C中的方法fun1()已经被编号为③
然后在类A中找寻方法fun1()，找到了，找到之后发现类A中的方法fun1()已经被编号为④
然后按照④→③的顺序依次执行一遍一个两个fun1()，正准备执行④的时候，发现④已经被执行过一次了，所以不再执行④，于是直接执行③，执行③的时候发现其第一条语句super().fun1()已经被执行过一次了，所以不再执行这条语句，于是执行语句print(‘Enter C’)，打印出字符串Enter C，至此③执行完毕。
③执行完后执行②，当执行②时，第一条语句为super().fun1()，于是按下面的顺序去搜索fun1：

首先在类B中找寻方法fun1()，找到了，找到之后发现类B中的方法fun1()已经被编号为②
然后在类A中找寻方法fun1()，找到了，找到之后发现类A中的方法fun1()已经被编号为④
然后按照④→②的顺序依次执行一遍一个两个fun1()，正准备执行④的时候，发现④已经被执行过一次了，所以不再执行④，于是直接执行②，执行②的时候发现其第一条语句super().fun1()已经被执行过一次了，所以不再执行这条语句，于是执行语句print(‘Enter B’)，打印出字符串Enter B。
②执行完后执行①，当执行①时，第一条语句为super().fun1()，这条语句已经被执行过了，所以不再执行这条语句，于是执行剩下的一条语句print(‘Enter D’)，打印出字符串Enter D。
综上，输出信息应该如下：
Enter A
Enter C
Enter B
Enter D
我们看下程序的运行结果是不是这样的：

从上面的截图来看，程序实际运行的结果和我们的分析结果是一致的，所以我们的分析是正确的。