python的继承体系mro详解

本文为阅读python官方文档之mro详解，所得的一些笔记。

文档地址：https://www.python.org/download/releases/2.3/mro/

python在2.2之后引入了新式类，即继承自object的类。在2.3引入了全新的mro来对继承的顺序等进行管理。

在此之前，python按照从左到右的继承顺序，进行深度优先遍历，得出继承树的顺序。

引入mro后，按照C3算法， 进行线性化。

C3算法：

首先介绍一些记号，C1C2...CN表示一系列类[C1,C2,...CN  ]

head = C1  tail = C2...CN，同时，C1+C2...CN = C1C2...CN

假设C继承自B1B2...BN，那么C的mro线性数组为L[C],规则为：C的线性mro数组为C加上C的父类的mro数组和父类的集合的归并。

符号表示为：L[C(B1B2...BN)] = C + merge(L[B1],L[B2],....L[BN],B1B2...BN)

如果C是object类，没有父类，则L[C] = C

归并的算法表示如下：取第一个列表的head，如L[B1][0]，如果head没有在之后任一的列表中的tail中出现，那么把它加在C的mro数组中，然后将它从所有的列表中移除。

重复该操作，直到找不到满足条件的head。

例子1：

class A（object）：pass

class B（object）：pass

class C（A,B）：pass

class D（B,A）：pass

class E（C,D）：pass

在该例中，A.mro() = A,O  ;  B.mro() = B,O; C.mro() = C,A,B,O; D.mro() = D,B,A,O;

E.mro() = E + merge(CABO + DBAO,CD) = EC + MERGE(ABO,DBAO,D) = ECD + MERGE(ABO,BAO)

可以发现，找不到满足条件的head，所以python会报错：typeError

例子2：

>>> O = object>>> class F(O): pass>>> class E(O): pass>>> class D(O): pass>>> class C(D,F): pass>>> class B(D,E): pass>>> class A(B,C): pass

L[O] = O

L[F] = FO

L[E] = EO

L[D] = DO

L[C] = C + MERGE(DO,FO,DF) = CD + MERGE(O,FO,F) = CDFO

L[B] = B + MERGE(DO,EO,DE) = BD + MERGE(O,EO,E) = BDEO

L[A] = A + MERGE(BDEO,CDFO,BC) = AB + MERGE(DEO,CDFO,C) = ABC + MERGE(DEO,DFO) = ABCD + MERGE(EO,FO) = ABCDEFO

例子3：

将例子2中B的继承顺序改变一下

>>> O = object>>> class F(O): pass>>> class E(O): pass>>> class D(O): pass>>> class C(D,F): pass>>> class B(E,D): pass>>> class A(B,C): pass

L[O] = O

L[F] = FO

L[E] = EO

L[D] = DO

L[C] = C + MERGE(DO,FO,DF) = CD + MERGE(O,FO,F) = CDFO

L[B] = B + MERGE(DO,EO,ED) = BE + MERGE(DO,O,D) = BEDO

L[A] = A + MERGE(BEDO,CDFO,BC) = AB + MERGE(EDO,CDFO,C) = ABE + MERGE(DO,CDFO,C) = ABEC + MERGE(DO,DFO) = ABECDFO

例子4：

>>> F=type('Food',(),{'remember2buy':'spam'})>>> E=type('Eggs',(F,),{'remember2buy':'eggs'})>>> G=type('GoodFood',(F,E),{})

L[F] = FO

L[E] = EFO

L[G] = G + MERGE(FO,EFO,FE)结果是报错，发生冲突，无法得到满足条件的head。

python新式类中mro的计算过程大致如此，更详细细节可参见链接：https://www.python.org/download/releases/2.3/mro/