Python的类与类型

1.经典类与新式类

在了解Python的类与类型前，需要对Python的经典类（classic classes）与新式类（new-style classes）有个简单的概念。

在Python 2.x及以前的版本中，由任意内置类型派生出的类（只要一个内置类型位于类树的某个位置），都属于“新式类”，都会获得所有“新式类”的特性；反之，即不由任意内置类型派生出的类，则称之为“经典类”。

“新式类”和“经典类”的区分在Python 3.x之后就已经不存在，在Python 3.x之后的版本，因为所有的类都派生自内置类型object(即使没有显示的继承object类型)，即所有的类都是“新式类”。

官方文档 https://www.python.org/doc/newstyle/

 

2.类的实例与对象

在很多语言中，类的实例与类的对象，只是同一事物的不同名称。而在Python中，类的对象与类的实例，是完全不同的概念。在本文中，所称的类对象，是指由class代码块执行后创建的类对象，而类的实例则是由类对象所创建的实例。这里只做简单提及，便于下文理解，要更深入的理解这个概念，可以参考“python一切皆对象”的相关知识。

 

3.类实例的类与类型

尝试分别在Python 2.x 和 3.x 版本中运行如下代码：

class A():pass
class B():pass

a = A()
b = B()

if __name__ == '__main__':
    print(type(a))
    print(type(b))
    print(type(a) == type(b))
    print(a.__class__)
    print(b.__class__)
    print(a.__class__ == b.__class__)

 Python 2.6.9 及 2.7.10 的运行结果：

在Python 2.x及以前的版本，所有经典类的实例都是“instance”（实例类型）。所以比较经典类实例的类型(type)毫无意义，因为所有的经典类实例都是instance类型，比较的结果通常为True。更多情况下需要比较经典类实例的__class__属性来获得我们想要的结果（或使用isinstance函数）。

Python 3.5.1 运行结果

在Python 3.x及之后的版本，类和类型已经合并。类实例的类型是这个实例所创建自的类（通常是和类实例的__class__相同），而不再是Python 2.x版本中的“instance”实例类型。

需要注意的是，在Python 2.x版本中，“经典类的实例都是instance类型”，这个结论只适用于经典类。对新式类和内置类型的实例，它们的类型要更加明确。

修改之前的代码验证上述观点，尝试让class a 和 class b 显示继承自object，成为“新式类”。

class A(object):pass
class B(object):pass

a = A()
b = B()

if __name__ == '__main__':
    print(type(a))
    print(type(b))
    print(type(a) == type(b))
    print(a.__class__)
    print(b.__class__)
    print(a.__class__ == b.__class__)

Python 2.7.10 运行结果：

代码运行结果和Python 3.x是完全相同的，可以看出Python 2.x 新式类实例的类型就是这个实例所创建自的类。同时进一步印证在Python 3.x中所有的类都是新式类(显示或隐式继承自object类)。

接着对内置类型进行验证，尝试运行以下代码

print(type([1, 2, 3]))

Python 2.7.10运行结果：

可以看出，内置类型实例的类型，也是同新式类一样，是这个实例所创建自的类。在示例代码中，我们创建了一个list，所以实例的类型为list类型。

 

4.类的类型

如果说，一个类实例的类型是创建它的类(python 3.x)，那一个类的类型又是什么？？？

继续使用代码尝试验证：

class A():pass
class B():pass

if __name__ == '__main__':
    print(type(A))
    print(type(B))
    print(type(A) == type(B))

Python 2.7.10 运行结果：

从运行结果我们可以看出，在Python 2.x 中，经典类的类型都是classobj。type(A) == type(B)结果为True，说明它们是同一种类型。

Python 3.5.1运行结果：

从运行结果我们可以看出，所有的类型都是type类，再次印证在Python 3.x 类与类型已经完全合并，类即类型，类型即类。

再次修改代码，使 class A 和 B 显式继承自 object，成为新式类，再在Python 2.7.10 下运行查看结果：

运行结果显而易见，和Python 3.x 是一样的，因为它们都是新式类。

注：在运行结果中，Python 2.x 显示为 <type 'type'>，而 Python 3.x 显示为<class 'type'>， 仅是显示方法不同，可以理解为等价，因为在Python 3.x类即类型。

参考官方文档：https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#bltin-type-objects

Type objects represent the various object types. An object’s type is accessed by the built-in function type(). There are no special operations on types. The standard module types defines names for all standard built-in types.

Types are written like this: <class 'int'>.

再来进行一个有趣的尝试：

print(type(type))

在python 2.x 和 3.x 运行结果都是一样的，type类型本身也是类（新式类和内置类型的类与类型已经合并），它自己也是type类型。

 

5.类是Type类的实例

有上文的测试可以得知：所有的类型都是type类。从另一个角度理解，类就是type类的实例，所有的新式类，都是由type类实例化创建而来，并且显式或隐式继承自object。

type([1, 2, 3])

得到运行结果：<class 'list'>，说明[1, 2, 3]这个list是list类的实例。

同样的

type(list)

得到运行结果：<class 'type'>，也可以说明list这个类是type类的实例。

通过调用__class__属性可以得到同样的结果：

list.__class__
[1, 2, 3].__class__

说明类对象是type类的实例。

 

6.有趣的循环

前文提到，在Python 3.x 中，所有的类都显式或隐式的派生自object类，type类也不例外。类型自身派生自object类，而object类派生自type，二者组成了一个循环的关系。

通过以下代码来验证

isinstance(object, type)
isinstance(type, object)

运行结果：

从运行结果可以看出object是type类型， type类型也是object类型