为什么Python不可变类型(如int,str或tuple)需要使用__new __()而不是__init __()?


问题内容

这个问题与thisthisthisthis有关,但不是重复的。这些链接在这里没有回答我的问题。但是几乎可以回答我的问题,但不能回答,因为答案中的代码无法在Python
3.6中运行,而且无论如何该问题都不是我在这里问的具体问题。(请参阅下面的我自己的答案。

Python的文档页面,我发现下面的文字。

__new__()主要用于允许不可变类型的子类(例如int,str或tuple)自定义实例创建。为了自定义类的创建,通常也将其覆盖在自定义元类中。

但是 为什么
呢?为什么我们不能只覆盖__init__()而不是必须覆盖__new__()?显然,frozenset例如,甚至没有实现__init__()
为什么 呢?我从了解这里,在某些罕见的情况下,__new__()并且__init__()需要做不同的事情,但据我可以看到,封装状态中只有。是什么样的
不可变的类型,特别 需要使用的__new__(),而不是__init__()


问题答案:

我是OP的问题,我将回答我自己的问题,因为我认为我在键入它的过程中发现了答案。在其他人确认它正确之前,我不会将其标记为正确。

这里的这个问题特别相关,但是这个问题与这个问题并不相同,尽管答案很有启发性(尽管注释变成了关于C和Python以及“
pythonic”的启发性但深奥的论点),但应该设置它在这里更清楚地说明这个问题。希望这对以后的读者有所帮助。此答案中的代码已在Python
3.6.1中进行了验证。

关于不可变对象的事情是,很明显,一旦创建它,​​您就不想设置它的成员。在Python中执行此操作的方法是将__setattr__()特殊方法覆盖为raise错误(AttributeError),以使人们无法执行my_immutable_object.x = 3。以下面的自定义不可变类为例。

class Immutable(object):
    def __init__(self, a, b):
        self.a = a
        self.b = b

    def __setattr__(self, key, value):
        raise AttributeError("LOL nope.")

让我们尝试使用它。

im = Immutable(2, 3)
print(im.a, im.b, sep=", ")

输出:

AttributeError: LOL nope.

“但是什么!?”,我听到你问,“创建之后,我没有设置任何属性!” 啊但是 是的,你
在里面__init__()。由于__init__()被称为 创建对象,这些线self.a = aself.b = b在设置的属性ab 创建的im。你真正想要的是设置属性ab 之前 创建的不可变对象。一种明显的方法是首先创建一个
可变 类型( 允许 在其中设置其属性__init__()),然后将 不可变 类型作为其 子类 ,并确保实现__new__()
不可变子类的方法首先构造一个可变版本,然后使其变为不可变,如下所示。

class Mutable(object):
    def __init__(self, a, b):
        self.a = a
        self.b = b


class ActuallyImmutable(Mutable):
    def __new__(cls, a, b):
        thing = Mutable(a, b)
        thing.__class__ = cls
        return thing

    def __setattr__(self, key, value):
        raise AttributeError("LOL nope srsly.")

现在,让我们尝试运行它。

im = ActuallyImmutable(2, 3)
print(im.a, im.b, sep=", ")

输出:

AttributeError: LOL nope srsly.

“ WTF !?__setattr__()这次什么时候接到电话?”
事情是,ActuallyImmutable是的子类Mutable,并且在没有显式实现它的情况下__init__(),在创建对象
之后__init__()会自动调用父类的,因此总共调用了父类两次,一次在创建之前(确定),一次 在之后 (这 不行*
)。因此,让我们再试一次,这次覆盖。 ActuallyImmutable``__init__()``im
*AcutallyImmutable.__init__()

class Mutable(object):
    def __init__(self, a, b):
        print("Mutable.__init__() called.")
        self.a = a
        self.b = b


class ActuallyImmutable(Mutable):
    def __new__(cls, a, b):
        thing = Mutable(a, b)
        thing.__class__ = cls
        return thing

    # noinspection PyMissingConstructor
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        # Do nothing, to prevent it from calling parent's __init__().
        pass

    def __setattr__(self, key, value):
        raise AttributeError("LOL nope srsly.")

现在应该可以了。

im = ActuallyImmutable(2, 3)
print(im.a, im.b, sep=", ")

输出:

2, 3

很好,很有效。哦,不用担心# noinspection PyMissingConstructor,这只是一个PyCharm骇客,它可以阻止PyCharm抱怨我没有打电话给父母的__init__(),这显然是我们打算在这里做的。最后,只是要检查它是否im确实是不变的,请验证是否im.a = 42可以给您AttributeError: LOL nope srsly.