Python多继承解析顺序的C3线性算法流程解析

Python多继承MRO

在Python2.1中,采用了经典类,使用深度优先算法解析。
Python2.2中,引入了新式类,使用深度优先算法和广度优先算法。
在Python2.3以后的版本中,经典类和新式类共存,使用了DFS算法和C3算法。
Python2中的经典类

class A(object):
    pass

Python3的新式类

class A:
    pass

C3算法

In computing, the C3 superclass linearization is an algorithm used primarily to obtain the order in which methods should be inherited (the "linearization") in the presence of multiple inheritance, and is often termed Method Resolution Order (MRO).
这是维基百科中的定义,下面这张图是一张多继承的关系图:

那么这里的mro解析顺序是如何的呢?单纯看图很难得出答案。
C3线性算法的推导过程如下:
假设类C继承自父类B1,...Bn,类C的解析列表公式如下:

这个公式表明C的解析列表是通过对其所有父类的解析列表及其父类一起merge得到的。
merge操作分为如下几个步骤:

  1. 选取merge中的第一个列表记为当前列表K
  2. h = head(K), 如果h没有出现在其他任何列表的tail列表中除了第一个元素,其余的称之为tail)当中,那么将其加入类C的线性化列表中,并将其从merge中的所有列表移除,之后重复步骤2.
  3. 否则,设置Kmerge的下一个列表,重复2中的操作
  4. 如果merge的所有类都被移除,则输出类创建成功;如果不能找到下一个h,则输出C类抛出异常。

推导过程

我们用上面的那张图试一下推导出mro的解析顺序。
上面那张图转换为python代码如下:
转换成Python代码

O = object
class A(O): pass

class B(O): pass

class C(O): pass

class D(O): pass

class E(O): pass

class K1(A, B, C): pass

class K2(D, B, E): pass

class K3(D, A): pass

class Z(K1, K2, K3): pass

print(Z.mro())

推导

L(K1) = K1 + merge(L[A],L[B],L[C],(A,B,C))
      = K1 + merge(L[A,O],L[B,O],L[C,O],(A,B,C))
      = [K1,A] + merge(L[O],L[B,O],L[C,O],(B,C))
      = [K1,A,B] + merge(L[O],L[O],L[C,O],(C))
      = [K1,A,B,C] + merge(L[O],L[O],L[O])
      = [K1,A,B,C,O]

L(K2) = [K2,D,B,E,O]
L(K3) = [K3,D,A,O]

以上是K1,K2,K3的解析顺序

下面是Z的推导过程

L(Z) = Z + merge(L(K1)+L(K2)+L[K3],(K1,K2,K3))
     = Z + merge(L[K1,A,B,C,O]+L(K2,D,B,E,O)+L(K3,D,A,O),(K1,K2,K3))
     = [Z,K1] + merge(L[A,B,C,O]+L(K2,D,B,E,O)+L(K3,D,A,O),(K2,K3))
     = [Z,K1,K2] + merge(L[A,B,C,O]+L(D,B,E,O)+L(K3,D,A,O),(K3))
     = [Z,K1,K2,K3] + merge(L[A,B,C,O]+L(D,B,E,O)+L(D,A,O))
     = [Z,K1,K2,K3,D] + merge(L[A,B,C,O]+L(B,E,O)+L(A,O))
     = [Z,K1,K2,K3,D,A] + merge(L[B,C,O]+L(B,E,O)+L(O))
     = [Z,K1,K2,K3,D,A,B] + merge(L[C,O]+L(E,O)+L(O))
     = [Z,K1,K2,K3,D,A,B,C] + merge(L[O]+L(E,O)+L(O))
     = [Z,K1,K2,K3,D,A,B,C,E,O]

我们得出的最终答案为:Z的解析顺序:Z->K1->K2->K3->D->A->B->C->E->O
为了验证答案,我们在python中运行

print(Z.mro())

结果如下

[<class '__main__.Z'>, <class '__main__.K1'>, <class '__main__.K2'>, <class '__main__.K3'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.E'>, <class 'object'>]

和我们推导的结果相同,这就是C3算法的流程。

原文地址:https://www.cnblogs.com/PyKK2019/p/10798227.html

时间: 2024-10-09 23:55:00

Python多继承解析顺序的C3线性算法流程解析的相关文章

SSL/TLS算法流程解析

SSL/TLS 早已不是陌生的词汇,然而其原理及细则却不是太容易记住.本文将试图通过一些简单图示呈现其流程原理,希望读者有所收获. 一.相关版本 Version Source Description   Browser Support SSL v2.0 Vendor Standard (from Netscape Corp.) [SSL2] First SSL protocol for which implementations exist - NS Navigator 1.x/2.x - MS

Method Resolution Order – Python类的方法解析顺序

在支持多重继承的编程语言中,查找方法具体来自那个类时的基类搜索顺序通常被称为方法解析顺序(Method Resolution Order),简称MRO.(Python中查找其它属性也遵循同一规则.)对于只支持单重继承的语言,MRO十分简单:但是当考虑多重继承的情况时,MRO算法的选择非常微妙.Python先后出现三种不同的MRO:经典方式.Python2.2 新式算法.Python2.3 新式算法(也称作C3).Python 3中只保留了最后一种,即C3算法. 经典类采用了一种简单MRO机制:查

python基础 继承

继承 继承指的是类与类之间的关系,是一种什么"是"什么的关系,继承的功能之一就是用来解决代码重用问题 继承是一种创建新类的方式,在python中,新建的类可以继承一个或多个父类,父类又可以成为基类或超类,新建的类称为派生类或子类 python中类的继承分为:单继承和多继承 class ParentClass1: #定义父类 pass class ParentClass2: #定义父类 pass class SubClass1(ParentClass1): #单继承,基类是ParentC

python基础——继承实现的原理

python基础--继承实现的原理 1 继承顺序 class A(object): def test(self): print('from A') class B(A): def test(self): print('from B') class C(A): def test(self): print('from C') class D(B): def test(self): print('from D') class E(C): def test(self): print('from E')

Python super继承详解

MRO(Method resolution order)是python用来解析方法调用顺序的,mro中记录了一个类的所有基类的类类型序列,super不是简单地调用基类的方法,而是按照MRO中的顺序来调用类的方法.使用super()时,应该在所有类中使用,否则就可能发生有的类构造函数没有调用的情况.#!/usr/bin/python# -*- coding: utf-8 -*-class A(object): def __init__(self): print 'A __init__' super

转 -- Python: 多继承模式下 MRO(Method Resolution Order) 的计算方式关乎super

大家可能已经知道了,在 Python 3(Python 2 的新式类)中多继承模式是使用 C3 算法来确定 MRO(Method Resolution Order) 的. 那么具体是怎么计算的呢?本文将基于 https://www.python.org/downlo... 中的几个例子来讲解 MRO 是怎么计算的. 我们首先来定义一些符号: : 用 CN 表示一个类:C1, C2, C3, ..., CN C1 C2 C3 ... CN 表示的是一个包含多个类的列表 [C1, C2, C3, .

Python进阶-继承中的MRO与super

摘要本文讲述Python继承关系中如何通过super()调用"父类"方法,super(Type, CurrentClass)返回CurrentClass的MRO中Type的下一个类的代理:以及如何设计Python类以便正确初始化. 1. 单继承中父类方法调用 在继承中,调用父类方法是很有必要的.调用父类方法的场景有很多: 比如必须调用父类的构造方法__init__才能正确初始化父类实例属性,使得子类实例对象能够继承到父类实例对象的实例属性: 再如需要重写父类方法时,有时候没有必要完全摒

Method Resolve Order (MRO) - 类对象属性的解析顺序

Method Resolve Order (MRO) - 类对象属性的解析顺序 Python 支持多重继承, 此时就需要解决按照何种顺序来解析属性的问题.类的继承关系在一个特殊的类属性中指定(__mro__).这个属性的作用是按照序列出类及其超类, python 会按照这个顺利搜索方法.任何实现了多重继承的语言都要处理潜在的命名冲突问题,这种冲突由不相关的父类实现的同名方法所引起的,称为'菱形问题'. 举个例子, 1 class A(list): 2 def disp(self): 3 prin

Python多继承之MRO算法

MRO即Method Resolution Order   方法解析顺序,它的提出主要是为了解决Python中多继承时,当父类存在同名函数时,二义性的问题 下面先看一个例子: import inspect class D: pass class C(D): pass class B(D): pass class A(B, C): pass if __name__ == '__main__': print(inspect.getmro(A)) B和C继承D   A继承B和C  这是一个简单的多继承