python类和对象的底层实现

Posted 2020-09-05

按照python中"一切皆对象的原理",所有创建的对象，都是一个已知存在的class实例化的结果;那么class又是被哪个"类"实例化的呢?先看下面的一段代码

class Foo(object):
    pass

obj = Foo()
print type(obj)
print type(Foo)

结果为:
<class ‘__main__.Foo‘>
<type ‘type‘>

可以看到:obj是由Foo实例化，而Foo由type类创建

 

这样Foo就可以这样实现了,看下面:

def func(self):
    print "charles"

Foo = type(‘Foo‘,(object,),{‘func‘:func})
print Foo
f = Foo()
f.func()

结果为:
<class ‘__main__.Foo‘>
charles

 

那么问题随之产生了,既然class是由type实例化而来的，那么type中是如何实现类的创建的呢?

   实际上，在被type实例化的类中，有一个__metaclass__字段，指明由谁来实例化得到该类

class MyType(type):

    def __init__(self, what, bases=None, dict=None):
        print "333"
        super(MyType, self).__init__(what, bases, dict)

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print "444"
        obj = self.__new__(self, *args, **kwargs)

        self.__init__(obj)

class Foo(object):

    __metaclass__ = MyType

    def __init__(self):
        print ‘222‘

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print ‘1111‘
        return object.__new__(cls, *args, **kwargs)

obj = Foo()

结果为:
333
444
1111
222

可以看到Mytype和Foo都存在__new__()方法,那么这个方法是干什么的呢?

 

__new__()函数:

看下面:

class A(object):
    def __init__(self):
        print ‘init‘

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print "first"
        print object.__new__(cls,*args,**kwargs)
A()

结果:
first
<__main__.A object at 0x0000000002730EB8>

可以看到__new__方法比__init__方法先执行,object.__new__(cls,*args,**kwargs)为A的实例化的对象，如果我打印self的话

class A(object):
    def __init__(self):
        print self,‘----‘
        print ‘init‘

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print "first"
        print object.__new__(cls,*args,**kwargs)
        return object.__new__(cls,*args,**kwargs)
A()

结果为:
first
<__main__.A object at 0x000000000260BE10>
<__main__.A object at 0x000000000260BE10> ----
init

可以看到self的值，正好是__new__返回的结果;

观察__new__返回的对象,参数中包含cls，表示当前的类,如果传入的不是当前的类(即使是父类),__init__不会被调用:

class B(object):
    pass
class A(B):
    def __init__(self):
        print self,‘----‘
        print ‘init‘

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print "first"
        return object.__new__(B,*args,**kwargs)
A()

结果为:
first
<__main__.A object at 0x000000000238BEB8>

　　

结论:1、python的类的实例，是__new__方法创建的

       2、__new__方法必须有一个cls参数，表示当前类,只有传入的是当前cls，__init__才会被调用

       3、类的实例self，就是__new__方法return  object.__new__(cls,*args,**kwargs)的结果;

参考:http://www.cnblogs.com/tuzkee/p/3540293.html

      http://www.cnblogs.com/wupeiqi/p/4766801.html