python3中继承顺序的C3算法
原文链接：python3的C3算法
一、基本概念
1. mro序列
MRO是一个有序列表L，在类被创建时就计算出来。
通用计算公式为：
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1
2
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mro(Child(Base1，Base2)) = [ Child ] + merge( mro(Base1), mro(Base2), [ Base1, Base2] )（其中Child继承自Base1, Base2） |
如果继承至一个基类：class B(A)
这时B的mro序列为
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1
2
3
4
|
mro( B ) = mro( B(A) )= [B] + merge( mro(A) + [A] )= [B] + merge( [A] + [A] )= [B,A] |
如果继承至多个基类：class B(A1, A2, A3 …)
这时B的mro序列
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1
2
3
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mro(B) = mro( B(A1, A2, A3 …) )= [B] + merge( mro(A1), mro(A2), mro(A3) ..., [A1, A2, A3] )= ... |
计算结果为列表，列表中至少有一个元素即类自己，如上述示例[A1,A2,A3]。merge操作是C3算法的核心。
2. 表头和表尾：
表头： 列表的第一个元素
表尾： 列表中表头以外的元素集合（可以为空）
示例
列表：[A, B, C]
表头是A，表尾是B和C
3. 列表之间的+操作
+操作：
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1
2
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[A] + [B] = [A, B]（以下的计算中默认省略） |
3. merge操作：
merge操作流程图：
merge操作示例：
如计算merge( [E,O], [C,E,F,O], [C] ) 有三个列表 ： ① ② ③ 1 merge不为空，取出第一个列表列表①的表头E，进行判断 各个列表的表尾分别是[O], [E,F,O]，E在这些表尾的集合中，因而跳过当前当前列表 2 取出列表②的表头C，进行判断 C不在各个列表的集合中，因而将C拿出到merge外，并从所有表头删除 merge( [E,O], [C,E,F,O], [C]) = [C] + merge( [E,O], [E,F,O] ) 3 进行下一次新的merge操作 ......
二、实例
1. 计算实例1
示例：（多继承UML图，引用见参考） 
备注：O==object
如何计算mro(A) ？
mro(A) = mro( A(B,C) )
原式= [A] + merge( mro(B),mro(C),[B,C] )
mro(B) = mro( B(D,E) )
= [B] + merge( mro(D), mro(E), [D,E] ) # 多继承
= [B] + merge( [D,O] , [E,O] , [D,E] ) # 单继承mro(D(O))=[D,O]
= [B,D] + merge( [O] , [E,O] , [E] ) # 拿出并删除D
= [B,D,E] + merge([O] , [O])
= [B,D,E,O]
mro(C) = mro( C(E,F) )
= [C] + merge( mro(E), mro(F), [E,F] )
= [C] + merge( [E,O] , [F,O] , [E,F] )
= [C,E] + merge( [O] , [F,O] , [F] ) # 跳过O，拿出并删除
= [C,E,F] + merge([O] , [O])
= [C,E,F,O]
原式= [A] + merge( [B,D,E,O], [C,E,F,O], [B,C])
= [A,B] + merge( [D,E,O], [C,E,F,O], [C])
= [A,B,D] + merge( [E,O], [C,E,F,O], [C]) # 跳过E
= [A,B,D,C] + merge([E,O], [E,F,O])
= [A,B,D,C,E] + merge([O], [F,O]) # 跳过O
= [A,B,D,C,E,F] + merge([O], [O])
= [A,B,D,C,E,F,O]
2. 实例代码测试
对于以上计算，用代码来测试。
class D: pass
class E: pass
class F: pass
class B(D,E): pass
class C(E,F): pass
class A(B,C): pass
print("从A开始查找：")
for s in A.__mro__:
print(s)
print("从B开始查找：")
for s in B.__mro__:
print(s)
print("从C开始查找：")
for s in C.__mro__:
print(s)
结果：
从A开始查找： <class '__main__.A'> <class '__main__.B'> <class '__main__.D'> <class '__main__.C'> <class '__main__.E'> <class '__main__.F'> <class 'object'> 从B开始查找： <class '__main__.B'> <class '__main__.D'> <class '__main__.E'> <class 'object'> 从C开始查找： <class '__main__.C'> <class '__main__.E'> <class '__main__.F'> <class 'object'>
三、总结
每次判断如何读取都要这么麻烦计算吗？可有简单方法？
我对此做了一个简单总结。
1. 规律总结
如何快速判断查找规律？
从 “当前子类” 向上查找它的父类，
若 “当前子类” 不是 “查找的父类” 的最后一个继承的子类时，则跳过该 “查找的父类” 的查找，开始查找 “当前子类” 的下一个父类
查找规律流程图：
2. 规律测试
实例2：
对于如下继承：
通过如下判断模式：
代码测试：
class A1: pass
class A2: pass
class A3: pass
class B1(A1,A2): pass
class B2(A2): pass
class B3(A2,A3): pass
class C1(B1): pass
class C2(B1,B2): pass
class C3(B2,B3): pass
class D(C1, C2, C3): pass
print("从D开始查找：")
for s in D.__mro__:
print(s)
print("从C3开始查找：")
for s in C3.__mro__:
print(s)
结果：
从D开始查找： <class '__main__.D'> <class '__main__.C1'> <class '__main__.C2'> <class '__main__.B1'> <class '__main__.A1'> <class '__main__.C3'> <class '__main__.B2'> <class '__main__.B3'> <class '__main__.A2'> <class '__main__.A3'> <class 'object'> 从C3开始查找： <class '__main__.C3'> <class '__main__.B2'> <class '__main__.B3'> <class '__main__.A2'> <class '__main__.A3'> <class 'object'>
