python__init__和__call__

Posted 2023-04-06 浮云向晚

__init__和__call__都是Python中的特殊方法（也称为魔术方法），它们都与类的实例化有关。

__init__是一个构造函数，用于初始化类的实例。当创建一个新的类实例时，Python会自动调用__init__方法。在__init__方法中，我们可以设置对象的属性和执行其他必要的初始化操作。

__call__方法允许我们将一个类实例像函数一样进行调用。当我们调用一个类实例时，Python会自动调用__call__方法。在__call__方法中，我们可以定义类实例的行为，就像定义一个函数一样。

下面是一个例子，展示了如何使用__init__和__call__方法：

class MyClass:
    def __init__(self, x):
        self.x = x
    
    def __call__(self, y):
        return self.x + y

obj = MyClass(10)
result = obj(5)
print(result) # Output: 15

在上面的例子中，我们定义了一个名为MyClass的类，并在__init__方法中初始化了一个属性x。在__call__方法中，我们定义了一个行为，它将x和传递给类实例的参数y相加，并返回结果。我们创建了一个名为obj的类实例，并将其初始化为MyClass(10)。然后，我们将obj作为函数进行调用，传递参数5，并将结果存储在result变量中。最后，我们打印result的值，它应该是15。

原创Python 对象创建过程中元类, __new__, __call__, __init__ 的处理

原始type:

type是最原始的元类，其__call__方法是在你使用" t_class = type(classname_string, base_classes_tuple, attributes_dict)" 这种语法来使用时， 在__call__方法内使用又会调用type的__new__和__init__方法来创建classname_string的具体类，并初始化类信息。当type(***)调用完成， classname_string代表的类可以用来创建实例了。

 

 

元类调用过程: 原始type元类同理

如下流程：假设是MyMeta元类，而不是原始type元类

例子： MyClass = MyMeta(‘MyClass‘, bases, attributes)

 

my_meta_type = type(MyMeta)MyClass= my_meta_type.__call__(MyMeta, cls, bases, attributes)
在__call__中应该是如下操作：
MyClass = MyMeta.__new__(MyMeta, cls, bases, attributes)
meta_class = MyClass.__metaclass__
meta_class.__init__(MyClass, cls, bases, attributes)
return MyClass

最终返回MyClass类

 

上述元类有一个很令人迷惑的地方，需要注意到，当你的元类是自定义的元类的时候，假设是MyMeta，此时调用的是MyMeta的父元类type的__call__，所以假设MyMeta自定义了__call__，你要知道当调用MyMeta()的时候，该函数并没有被调用，调用的是type的__call__，你定义MyClass对象实例时才会调用该函数。

总结： 元类处理过程：定义一个类时，使用声明或者默认的元类对该类进行创建，对元类求type运算，得到父元类（该类声明的元类的父元类），调用父元类的__call__函数，在父元类的__call__函数中, 调用该类声明的元类的__new__函数来创建对象（该函数需要返回一个对象（指类）实例），然后再调用该元类的__init__初始化该对象（此处对象是指类，因为是元类创建的对象），最终返回该类。

 

你可以简单实验以下，自定义俩个元类，该俩个元类是父子关系，在定义一个类，设置使用自定义元类的子元类，发现会调用自定义元类的父元类中call的输出，子元类的call并没有输出，在定义类的对象时才输出了

例子如下：

class SuperMeta(type):

    def __call__(metaname, clsname, baseclasses, attrs):

        print ‘SuperMeta Called‘

        clsob = type.__new__(metaname, clsname, baseclasses, attrs)

        type.__init__(clsob, clsname, baseclasses, attrs)

        return clsob

 

 

class MyMeta(type):

    __metaclass__ = SuperMeta

    def __call__(cls, *args, **kwargs):

        print ‘MyMeta called‘, cls, args, kwargs

        ob = object.__new__(cls, *args)

        ob.__init__(*args)

        return ob

 

print ‘create class‘

 

class Kls(object):

    __metaclass__ = MyMeta

 

    def __init__(self, data):

        self.data = data

 

    def printd(self):

        print self.data

 

print ‘class created ---------------------‘

# 你会发现定义了 Kls 类后输出了 SuperMeta 父元类的输出

ik = Kls(‘arun‘)

ik.printd()

ik2 = Kls(‘avni‘)

 

ik2.printd()

# 定义Kls对象实例才真的执行了MyMeta的call

 

为什么type会调用自己的呢，因为type的type还是type， 蛋疼一小会……

 

附加：

原始type的__call__应该是参数结构应该是：

　　metaname, clsname, baseclasses, attrs

 

原始type的__new__

　　metaname, clsname, baseclasses, attrs

 

原始type的__init__

　　class_obj, clsname, baseclasses, attrs

 

元类的__new__和__init__影响的是创建类对象的行为，父元类的__call__控制对子元类的 __new__，__init__的调用，就是说控制类对象的创建和初始化。父元类的__new__和__init__由更上层的控制，

　　　　一般来说，原始type是最初的父元类，其__new__和__init__是具有普遍意义的，即应该是分配内存、初始化相关信息等

元类__call__影响的是创建类的实例对象的行为，此时如果类自定义了__new__和__init__就可以控制类的对象实例的创建和初始化

 

 

参考：

http://pythoncentral.io/how-metaclasses-work-technically-in-python-2-and-3/

http://stackoverflow.com/questions/2608708/what-is-the-difference-between-type-and-type-new-in-python  Florentin的答案

 

classKls(object):

    __metaclass__=MyMeta

 

    def__init__(self,data):

        self.data=data

 

    defprintd(self):

        printself.data