全网最适合入门的面向对象编程教程：33 Python 的内置数据类型-对象 Object 和类型 Type 的关系

本文档主要介绍如何使用 Python 进行面向对象编程，需要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言，本文档更加详细、侧重于嵌入式上位机应用，以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例，同时使用 Sourcetrail 代码软件对代码进行可视化阅读便于读者理解。

相关示例代码获取链接如下：https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

object 和 type 是 CPython 解释器内建对象，它们的地位非常特殊，是 Python 语言的顶层元素：

object 是所有其他对象的基类，object 自身没有基类，它的数据类型被定义为 type。
type 继承了 object，所有类型对象都是它的实例，包括它自身。判断一个对象是否为类型对象，就看它是否是 type 的实例。

现在回到开篇的问题，isinstance()内置方法本质是在判断对象的数据类型，它会向基类回溯，直至回溯到 object，在 CPython 中最终调用如下函数:

static int
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);
}

print(isinstance(object, type))  _# 1_
print(isinstance(type, object))  _# 2_
print(isinstance(type, type))    _# 3_
print(isinstance(object, object))_# 4_

print(object.__class__)  _# <class 'type'>_
print(type.__class__)    _# <class 'type'>_

我们可以看看在源码中，type 类和 object 类分别是什么：

type 类实际上是：

#define PyVarObject_HEAD_INIT(type, size)
    1, type, size,

PyTypeObject PyType_Type = {
    PyVarObject_HEAD_INIT(&PyType_Type, 0)
    "type",                                     _/* tp_name */_
    sizeof(PyHeapTypeObject),                   _/* tp_basicsize */_
    sizeof(PyMemberDef),                        _/* tp_itemsize */_
    0,                                          _/* tp_base */_
    ...
}

object 类实际上是：

PyTypeObject PyBaseObject_Type = {
    PyVarObject_HEAD_INIT(&PyType_Type, 0)
    "object",                                   _/* tp_name */_
    sizeof(PyObject),                           _/* tp_basicsize */_
    0,                                          _/* tp_itemsize */_
    0,                                          _/* tp_base */_
    ...
}

这两个结构中的第一行：

PyVarObject_HEAD_INIT(&PyType_Type, 0)

它表示这个类结构的对象类型，object 和 type 在 CPython 中分别对应 PyTypeObject（对 PyObject 的封装）类型的 PyBaseObject_Type 和 PyType_Type 变量，其中用于表示类型的成员 ob_type 是一个指针，均指向 PyType_Type。所以 object 和 type 对象类型均为 type。（object 类将类型(即谁实例化了这个类)设置成了 type 类，type 类将类型设置成了自己）

然后在 type 类的初始化过程中，执行了如下代码：

type->tp_base = &PyBaseObject_Type;

转换成 python 为：

type.__base__ = (object,)

表示将 object 类指定为 type 类的父类。

posted @ 2024-08-08 00:34 FreakStudio 阅读(39) 评论(0) 编辑收藏举报

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