python 3 : How can object be instance of type?

Question

在 Python 3 中，object 是 type 的实例，type 也是 object 的实例!

为什么每个类都派生自另一个类？

任何实现细节？

我使用 isinstance(sub, base) 检查了这一点，根据 Python 文档，它检查子类是否派生自基类:

isinstance(object, type)
Out[1]: True

isinstance(type, object)
Out[2]: True

Answer 1

这是 Python 中的一种边缘情况:

• Python 中的一切都是对象，因此由于 object 是一切的基本类型，type(在 Python 中是某种东西)是 object< 的一个实例。
• 因为 object 是一切的基础 type，object 也是一个 type，这使得 object type 的实例。

请注意，这种关系不是您可以在 Python 中用您自己的东西复制的。这是语言中内置的一个异常。

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在实现方面，这两个名称分别由PyBaseObject_Type(代表object)和PyType_Type(代表type).

当你使用 isinstance 时，类型检查——在最后一步，在其他一切都失败之后——由 type_is_subtype_base_chain 完成。 :

type_is_subtype_base_chain(PyTypeObject *a, PyTypeObject *b)
{
    do {
        if (a == b)
            return 1;
        a = a->tp_base;
    } while (a != NULL);

    return (b == &PyBaseObject_Type);
}

这实质上是在 a 的类型层次结构中向上移动，并根据 b 检查结果类型。如果找不到，那么最后的手段是检查 b 是否实际上是 object，在这种情况下函数返回 true:因为一切都是对象。因此，“一切都是 object 的实例”部分实际上被硬编码到实例检查中。

至于为什么object是一个类型，其实更简单，因为它在declaration of PyBaseObject_Type中就是这么定义的:

PyTypeObject PyBaseObject_Type = {
    PyVarObject_HEAD_INIT(&PyType_Type, 0)
    "object",                                   /* tp_name */
    sizeof(PyObject),                           /* tp_basicsize */
    …

PyVarObject_HEAD_INIT 本质上设置了核心类型信息，包括基本类型，即 PyType_Type。

这种关系其实还有两个后果:

• 因为一切都是对象，object 也是 object 的一个实例:isinstance(object, object)
• 由于 PyType_Type 也是使用相同的 PyVarObject_HEAD_INIT 实现的，type 也是一种类型:isinstance(type, type)。