1. 概述
在Python的继承体系中,如果我们定义了一个子类,并且该子类继承了父类的某个方法,我们可以使用super()函数来调用父类的这个方法。虽然我们可以直接使用父类名来调用这个方法,但是在使用多重继承的情况下,直接调用父类的方法可能会产生一些意料之外的问题,而super()函数则可以很好地避免这些问题。本文将详细介绍super()函数的相关知识。
2. super()函数的基本用法
在Python 2.x中,可以通过如下方式调用父类中的方法:
class Parent(object):
def foo(self):
print('parent')
class Child(Parent):
def foo(self):
Parent.foo(self) # 调用父类的foo方法
在上述代码中,我们通过Parent.foo(self)的方式调用了父类的foo方法。
在Python 3.x中,我们可以使用super()函数来简化这个过程:
class Parent(object):
def foo(self):
print('parent')
class Child(Parent):
def foo(self):
super().foo() # 使用super函数调用父类的foo方法
上述代码中,我们使用了super()函数来调用父类的foo方法。
super()函数的语法格式为:
super([type[, object-or-type]])
其中,type是类,object-or-type是类的对象或者类。
如果type和object-or-type都没有被指定,那么super()函数返回一个非常特殊的对象,这个对象既不是type的实例也不是object-or-type的实例。如果只有type被指定,那么super()函数返回的是一个type的子类,并且这个子类继承了type的所有特性。
3. super()函数与多重继承
3.1 多重继承中的方法调用顺序
在多重继承的情况下,如果一个类有多个父类,并且这些父类都有相同的方法,那么Python解释器会按照特定的顺序寻找这个方法。这个顺序被称为“方法解析顺序”,或者MRO。下面通过一个例子来说明:
class A(object):
def func(self):
print('A')
class B(object):
def func(self):
print('B')
class C(A, B):
pass
class D(B, A):
pass
c = C()
c.func()
d = D()
d.func()
上述代码中,我们定义了两个类C和D,C继承了A和B,而D继承了B和A。同时,A和B都有一个名为func的方法,这个方法是相同的。当我们调用c.func()时,Python解释器会先在C中查找func方法,如果找到了就使用C中的func方法;如果没有找到,则按照MRO的顺序依次查找A和B中的方法,直到找到为止。而当我们调用d.func()时,Python解释器会先在D中查找func方法,如果找到了就使用D中的func方法;如果没有找到,则按照MRO的顺序依次查找B和A中的方法,直到找到为止。由于D的MRO不同于C的MRO,所以两次调用的结果也不同。
3.2 super()函数与方法解析顺序
在多重继承的情况下,如果我们直接调用父类的方法,那么可能会产生一些意料之外的问题。例如:
class A(object):
def func(self):
print('A')
class B(A):
def func(self):
A.func(self)
print('B')
class C(A):
def func(self):
A.func(self)
print('C')
class D(B, C):
pass
d = D()
d.func()
上述代码中,我们定义了四个类A、B、C和D。D继承了B和C,B和C都继承了A,并且B和C都重载了A中的func方法。当我们调用d.func()时,B和C中的func方法都会分别调用A中的func方法。然而,在调用A中的func方法时,我们使用了A.func(self)的方式直接调用了A中的方法,这种方式会导致方法解析顺序出现问题。如果在B和C中的func方法中使用了super()函数来调用A中的方法,那么就不会出现这种问题:
class A(object):
def func(self):
print('A')
class B(A):
def func(self):
super().func()
print('B')
class C(A):
def func(self):
super().func()
print('C')
class D(B, C):
pass
d = D()
d.func()
上述代码中,我们将B和C中的func方法分别修改为使用super()函数调用A中的func方法。这样,当我们调用d.func()时,首先会在D中查找func方法,然后在B中查找,接着在C中查找,最后在A中查找。在调用上述代码时,输出的结果为:
A
C
B
由此可见,使用super()函数可以有效地避免多重继承中的方法解析顺序问题。
4. super()函数与参数传递
在使用super()函数的时候,我们需要注意参数的传递方式。当我们调用子类的方法时,如果需要将参数传递给父类的方法,那么应该在调用super()函数之前将参数传递给子类的方法,并且在调用super()函数的时候不应该再将这些参数传递给父类的方法。下面通过一个例子来说明:
class A(object):
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
class B(A):
def __init__(self, x, y, z):
self.z = z
super().__init__(x, y)
b = B(1, 2, 3)
print(b.x, b.y, b.z)
在上述代码中,我们定义了两个类A和B,B继承了A,并且B重载了A中的__init__方法。当我们创建B的实例b时,我们需要将x、y和z三个参数传递给B的__init__方法,并且将x和y两个参数传递给A的__init__方法。这时候,我们应该先将x和y两个参数传递给B的__init__方法,然后在使用super()函数调用A的__init__方法时不再传递这两个参数。在上述代码中,我们分别使用了self.x、self.y和self.z来保存x、y和z这三个参数,并且使用了super().__init__(x, y)来调用A的__init__方法。
5. super()函数与多继承的深度和广度
在使用super()函数的时候,我们需要注意多继承的深度和广度。如果多继承的深度和广度过大,可能会导致代码的可读性和可维护性降低。下面通过一个例子来说明:
class A(object):
def func(self):
print('A')
class B(A):
pass
class C(A):
pass
class D(B, C):
pass
class E(D):
pass
class F(D):
pass
class G(E, F):
pass
g = G()
g.func()
在上述代码中,我们定义了七个类A、B、C、D、E、F和G,这些类之间的继承关系十分复杂。当我们调用g.func()时,Python解释器会沿着这个继承链依次查找func方法,并且最终找到A中的方法。这样,虽然我们成功地使用了super()函数来调用了父类的方法,但是代码的可读性和可维护性却大大降低了。
6. 总结
本文对Python中的super()函数进行了详细的介绍,包括super()函数的基本用法、super()函数与多重继承、super()函数与参数传递以及super()函数与多继承的深度和广度。在使用super()函数时,我们需要注意参数的传递方式和多继承的深度和广度,以提高代码的可读性和可维护性。