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在Python中,當(dāng)定義一個(gè)類時(shí),可以指定它的父類。一個(gè)子類繼承了其所有父類的屬性和方法,并且可以添加自己特有的屬性和方法。
然而,如果一個(gè)類有多個(gè)直接父類,那么這些父類之間可能會(huì)存在重名的屬性和方法。為了正確地調(diào)用這些屬性和方法,Python使用了一種稱為“方法解析順序”(Method Resolution Order,MRO)的算法來確定屬性和方法的查找順序。
在Python 2.x中,MRO采用深度優(yōu)先搜索算法(DFS)實(shí)現(xiàn)。這種算法存在一些問題,導(dǎo)致在某些情況下無法正確解析方法調(diào)用順序。例如:
class A: def foo(self): print("A.foo") class B(A): pass class C(A): def foo(self): print("C.foo") class D(B, C): pass d = D() d.foo() # 輸出"A.foo",而不是"C.foo"
在上述代碼中,類D繼承了類B和類C,并且類C重寫了類A的foo()方法。因此,在調(diào)用對(duì)象d的foo()方法時(shí),理論上應(yīng)該先調(diào)用類C中的foo()方法。然而,由于Python 2.x中采用的是DFS算法,它會(huì)先遍歷類B,然后再遍歷類C,最后才會(huì)遍歷類A。因此,最終調(diào)用的是類A中的foo()方法,而不是類C中的foo()方法。
為了解決這個(gè)問題,Python 2.3引入了C3算法,它使用拓?fù)渑判蛩惴▉碛?jì)算MRO列表,從而保證調(diào)用方法時(shí)的正確性。C3算法的基本原理如下:
新式類(即顯式繼承object或隱式繼承object的類)的MRO列表按照廣度優(yōu)先搜索(BFS)算法進(jìn)行計(jì)算。
對(duì)于每個(gè)類,其MRO列表應(yīng)滿足以下三個(gè)條件:
子類的MRO列表要排在父類的MRO列表前面。
如果兩個(gè)父類都在一個(gè)子類的MRO列表中出現(xiàn),則它們在該列表中的相對(duì)順序要與它們在該子類的直接父類中出現(xiàn)的相對(duì)順序相同。
一個(gè)類不能在其MRO列表中出現(xiàn)兩次以上。
這種算法能夠正確處理上述示例代碼中的情況,從而保證調(diào)用方法時(shí)的正確性。
在Python 3中,可以通過__mro__
屬性來查看類的MRO列表。例如:
class A: def foo(self): print("A.foo") class B(A): pass class C(A): def foo(self): print("C.foo") class D(B, C): pass print(D.__mro__)
輸出結(jié)果為:
(<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)
其中,<class '__main__.D'>
表示類D本身,<class '__main__.B'>
和<class '__main__.C'>
分別表示類D的父類B和C,<class '__main__.A'>
表示類B和C的共同父類A,<class 'object'>
表示所有新式類的基類。這個(gè)列表的順序就是Python運(yùn)行時(shí)查找屬性和方法的順序。
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