Python 3：對象如何成為類型的實例？

Question

在 Python 3 中， object是type的一個實例， type也是object的一個實例！

每個類怎么可能派生自另一個類？

任何實施細節？

我使用isinstance(sub, base)檢查了這一點，根據 Python 文檔，它檢查子類是否派生自基類：

isinstance(object, type)
Out[1]: True

isinstance(type, object)
Out[2]: True

Answer 1

這是 Python 中的邊緣案例之一：

• Python 中的一切都是對象，因此由於object是一切的基本類型，因此type （在 Python 中是某種東西）是object的一個實例。
• 由於object是一切的基本類型， object也是type ，這使得object成為type的實例。

請注意，這種關系不是您可以在 Python 中用您自己的東西復制的。 這是語言中內置的一個例外。

---

在實現方面，這兩個名稱分別由PyBaseObject_Type （對於object ）和PyType_Type （對於type ）表示。

當您使用isinstance時，類型檢查（在最后一步，在其他所有操作都失敗后）由type_is_subtype_base_chain完成：

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);
}

這實質上是不斷上升a的類型層次結構並對照b檢查結果類型。 如果找不到，最后的手段是檢查b是否實際上是object ，在這種情況下，函數返回 true：因為一切都是對象。 所以“一切都是object的實例”部分實際上是硬編碼到實例檢查中的。

至於為什么object是type ，這實際上更簡單，因為它只是在PyBaseObject_Type的聲明中以這種方式定義的：

PyTypeObject PyBaseObject_Type = {
    PyVarObject_HEAD_INIT(&PyType_Type, 0)
    "object",                                   /* tp_name */
    sizeof(PyObject),                           /* tp_basicsize */
    …

PyVarObject_HEAD_INIT本質上設置了核心類型信息，包括基本類型PyType_Type 。

這種關系實際上還有兩個后果：

• 因為一切都是對象，所以object也是object的一個實例： isinstance(object, object)
• 由於PyType_Type也使用相同的PyVarObject_HEAD_INIT實現，因此type也是一個類型： isinstance(type, type) 。