将参数传递给Python 3.x中的元类

Question

我正在尝试在python 2.7中动态生成类，我想知道你是否可以轻松地从类对象传递参数到元类。

我已经阅读了this帖子，这很棒，但并没有完全回答这个问题。在我正在做的那一刻：

def class_factory(args, to, meta_class):
    Class MyMetaClass(type):
        def __new__(cls, class_name, parents, attrs):
            attrs['args'] = args
            attrs['to'] = to
            attrs['eggs'] = meta_class

    class MyClass(object):
        metaclass = MyMetaClass
        ...

但这需要我做以下

MyClassClass = class_factory('spam', 'and', 'eggs')
my_instance = MyClassClass()

有更清洁的方法吗？

Answer 1

虽然问题是针对Python 2.7并且已经有了一个很好的答案，但我对Python 3.3有同样的问题，这个帖子最接近我能找到的答案。我通过挖掘Python文档找到了一个更好的Python 3.x解决方案，我正在为寻找Python 3.x版本的其他人分享我的发现。

将参数传递给Python 3.x中的元类

在深入研究Python的官方文档之后，我发现Python 3.x提供了一种将参数传递给元类的本地方法，但并非没有缺陷。

只需在类声明中添加其他关键字参数：

class C(metaclass=MyMetaClass, myArg1=1, myArg2=2):
  pass

......他们会像这样传递到你的元类：

class MyMetaClass(type):

  @classmethod
  def __prepare__(metacls, name, bases, **kargs):
    #kargs = {"myArg1": 1, "myArg2": 2}
    return super().__prepare__(name, bases, **kargs)

  def __new__(metacls, name, bases, namespace, **kargs):
    #kargs = {"myArg1": 1, "myArg2": 2}
    return super().__new__(metacls, name, bases, namespace)
    #DO NOT send "**kargs" to "type.__new__".  It won't catch them and
    #you'll get a "TypeError: type() takes 1 or 3 arguments" exception.

  def __init__(cls, name, bases, namespace, myArg1=7, **kargs):
    #myArg1 = 1  #Included as an example of capturing metaclass args as positional args.
    #kargs = {"myArg2": 2}
    super().__init__(name, bases, namespace)
    #DO NOT send "**kargs" to "type.__init__" in Python 3.5 and older.  You'll get a
    #"TypeError: type.__init__() takes no keyword arguments" exception.

您必须将kargs移出type.__new__和type.__init__（Python 3.5及更早版本;请参阅“更新”），否则会导致TypeError例外由于传递了太多的论点。这意味着 - 当以这种方式传递元类参数时 - 我们总是必须实现MyMetaClass.__new__和MyMetaClass.__init__以使我们的自定义关键字参数不会到达基类type.__new__和{{ 1}}方法。 type.__init__似乎优雅地处理了额外的关键字参数（因此，为什么我在示例中传递它们，以防万一有一些我不知道的功能依赖于type.__prepare__），所以定义{{ 1}}是可选的。

更新

在Python 3.6中，显示**kargs已调整，type.__prepare__现在可以优雅地处理额外的关键字参数。您仍然需要定义type（抛出type.__init__例外）。

击穿

在Python 3中，您通过关键字参数而不是类属性指定元类：

type.__new__

此声明大致转换为：

TypeError: __init_subclass__() takes no keyword arguments

...其中class MyClass(metaclass=MyMetaClass): pass是您传入的“元类”参数的值，MyClass = metaclass(name, bases, **kargs)是您的类的字符串名称（metaclass），name是您传入的任何基类（在这种情况下为零长度元组'MyClass'），bases是任何未捕获的关键字参数（在这种情况下为空() kargs ）。

进一步打破这一点，该声明粗略地转化为：

dict

...其中{}始终是我们传入类定义的未捕获关键字参数的namespace = metaclass.__prepare__(name, bases, **kargs) #`metaclass` passed implicitly since it's a class method. MyClass = metaclass.__new__(metaclass, name, bases, namespace, **kargs) metaclass.__init__(MyClass, name, bases, namespace, **kargs)。

打破我上面给出的例子：

kargs

...大致翻译为：

dict

大部分信息来自Python's Documentation on "Customizing Class Creation"。

Answer 2

是的，有一种简单的方法可以做到这一点。在元类的__new__()方法中，只需检入作为最后一个参数传递的类字典。 class语句中定义的任何内容都将存在。例如：

class MyMetaClass(type):
    def __new__(cls, class_name, parents, attrs):
        if 'meta_args' in attrs:
            meta_args = attrs['meta_args']
            attrs['args'] = meta_args[0]
            attrs['to'] = meta_args[1]
            attrs['eggs'] = meta_args[2]
            del attrs['meta_args'] # clean up
        return type.__new__(cls, class_name, parents, attrs)

class MyClass(object):
    __metaclass__ = MyMetaClass
    meta_args = ['spam', 'and', 'eggs']

myobject = MyClass()

from pprint import pprint
pprint(dir(myobject))
print myobject.args, myobject.to, myobject.eggs

输出：

['__class__',
 '__delattr__',
 '__dict__',
 '__doc__',
 '__format__',
 '__getattribute__',
 '__hash__',
 '__init__',
 '__metaclass__',
 '__module__',
 '__new__',
 '__reduce__',
 '__reduce_ex__',
 '__repr__',
 '__setattr__',
 '__sizeof__',
 '__str__',
 '__subclasshook__',
 '__weakref__',
 'args',
 'eggs',
 'to']
spam and eggs

<强>更新

上面的代码只能在Python 2中使用，因为在Python 3中以不兼容的方式更改了指定元类的语法。

要使它在Python 3中运行（但不再在Python 2中），这非常简单，只需要将MyClass的定义更改为：

class MyClass(metaclass=MyMetaClass):
    meta_args = ['spam', 'and', 'eggs']

通过显式调用元类并使用创建的类作为基础，通过“动态”创建基类，也可以解决语法差异并生成适用于Python 2和3的代码。 p>

class MyClass(MyMetaClass("NewBaseClass", (object,), {})):
    meta_args = ['spam', 'and', 'eggs']

类构造Python 3也已经过修改，并且添加了支持，允许其他方式传递参数，在某些情况下使用它们可能比这里显示的技术更容易。这一切都取决于你想要完成的事情。

请参阅@John Crawford的详细answer，了解新版Python中的过程。

如何从类定义传递参数到元类？

2 个答案:

将参数传递给Python 3.x中的元类

更新

击穿