python - 如何正确创建具有 isinstance 自定义行为的新类型？

Question

例如，我想要一个继承自 int 的 posint 类，但在调用 isinstance() 时具有自定义行为:

>>> isinstance(1, int), isinstance(1, posint)
(True, True)
>>> isinstance(-1, int), isinstance(-1, posint)
(True, False)

我先试了:

class posint(int):

    def __instancecheck__(self, obj):
        try:
            obj >= 0
            return True
        except:
            return False

但是 __instancecheck__ 必须在元类中声明。

所以我最终得到了这个又重又丑的东西:

class NewType(type):

    def __instancecheck__(self, obj):
        try:
            obj >= 0
            return True
        except:
            return False

class posint(metaclass=NewType):
    pass

它有效，但它不是好的解决方案...不适用于任何其他检查，不支持继承...

之后我设法实现了一些更好的东西:

class CheckedType(type):

    def __instancecheck__(cls, obj):
        if not all(isinstance(obj, base) for base in cls.mro()[1:-1]):
            return False
        return cls.__instancecheck__(obj)

class posint(int, metaclass=CheckedType):

    @classmethod
    def __instancecheck__(cls, obj):
        if obj >= 0:
            return True
        return False

但这似乎是对 __instancecheck__ 的滥用。 我在想我们可以使用 abc 或 typing 模块中的东西...

有什么想法吗？

Answer 1

这次，经过一些实验，我使用的是这个食谱:

class TypedMeta(type):
    """Metaclass used for custom types."""

    def __instancecheck__(cls, obj):
        return cls._test(obj)

    @staticmethod
    def _init(self, x):
        if not self._test(x):
            raise ValueError(f"bad value for '{self.__class__.__name__}' object")

    def __init__(cls, name, bases, clsdict):
        if not clsdict.get('_test'):
            raise TypeError(f"cannot instaciate '{name}' class without '_test' method")
        setattr(cls, '__init__', TypedMeta._init)


class posint(int, metaclass=TypedMeta):
    """Strictly positive 'int'."""

    @classmethod
    def _test(cls, val):
        return val > 0

所以即使有人想要实例化一个这种类型的对象，或者将另一个对象转换成它，它也会先执行_test方法。