python - 别名 self = super(...).__new__(...)？为什么？

Question

我写了一个mixed number fraction class扩展和扩展标准库 Fraction 类的功能，以便接受 Fraction 会接受的任何内容以及更多:Mixed('3 4/5') == 混合(3,4,5) == 混合(分数(19,5)) == 分数(19,5) 等。我已经阅读了很多关于 super 的内容，但我仍然不能 100% 确定我理解 Fraction 类中这一行的内容和原因来源 __new__ 定义:

self = super(Fraction, cls).__new__(cls)

我怀疑它使每个对 self 的引用都指向并创建一个新的 Fraction 实例，因为该类是不可变的。这是正在发生的事情吗？为什么？

Answer 1

super(Fraction, cls).__new__ 将通过类 MRO 查找 next .__new__ 方法，开始搜索从 Fraction 的位置开始一步:

>>> from fractions import Fraction
>>> Fraction.mro()
[<class 'fractions.Fraction'>, <class 'numbers.Rational'>, <class 'numbers.Real'>, <class 'numbers.Complex'>, <class 'numbers.Number'>, <class 'object'>]

因此它将查看所​​有其他类以查看下一个 __new__ 的定义位置，然后代码调用它。最终，这将是 object.__new__，其中 Python 的 C 代码创建了构成数字对象的实际 C 结构:

>>> for cls in Fraction.mro()[1:]:
...     if '__new__' in cls.__dict__:
...         print(cls)
... 
<class 'object'>

__new__ 方法声明的目的是创建一个新实例。因为数字确实是不可变的，这就是您想要 Hook 的地方，以便能够自定义实例的创建方式，因为一旦它存在，就无法再更改。

名称self 只是一个本地名称。它符合方法使用的约定，但__new__ 不是普通的绑定(bind)方法，因为在创建新实例时没有要绑定(bind)到 的东西。您可以在整个函数中用完全不同的东西(instance、this_new_object_we_just_created 等)替换该名称，代码仍然可以正常工作。 other 函数中的 self 不受其影响。

碰巧，Fraction 实例是可变的；该类定义了 _numerator 和 _denominator 槽，它们在创建实例后仍然可以重新绑定(bind)。 Fraction.__new__() 工厂方法实际上就是这样做的；它为这些属性分配新值。调整这些属性后，返回self，从而履行__new__方法的约定，返回新的实例。

原则上，设置 _numerator 和 _denominator 属性也可以在 __init__ 方法中完成。然而，Python 开发人员决定坚持不可变类型的约定，因为该类意味着被视为不可变类型:

>>> fraction = Fraction(3, 4)
>>> fraction.numerator
3
>>> fraction.numerator = 4
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: can't set attribute
>>> fraction._numerator = 4
>>> fraction.numerator
4

但如您所见，如果您知道可变属性，您仍然可以从外部改变实例。