在 Python 3 中，是否可以为具有多个基的类动态创建元类？

Question

在Python 2中，通过一个技巧，可以创建一个具有多个基类的类，尽管基类具有不是彼此子类的元类。

诀窍是这些元类本身有一个元类（将其命名为“元元类”），并且此元元类为元类提供一个调用方法，该方法可以在必要时动态创建基本元类的公共子元类。最终，生成一个类，其元类是新的子元类。这是代码：

>>> class MetaMeta(type):
...     def __call__(mcls, name, bases, methods):
...         metabases = set(type(X) for X in bases)
...         metabases.add(mcls)
...         if len(metabases) > 1:
...             mcls = type(''.join([X.__name__ for X in metabases]), tuple(metabases), {})
...         return mcls.__new__(mcls, name, bases, methods)
... 
>>> class Meta1(type):
...     __metaclass__ = MetaMeta
... 
>>> class Meta2(type):
...     __metaclass__ = MetaMeta
... 
>>> class C1:
...     __metaclass__ = Meta1
... 
>>> class C2:
...     __metaclass__ = Meta2
... 
>>> type(C1)
<class '__main__.Meta1'>
>>> type(C2)
<class '__main__.Meta2'>
>>> class C3(C1,C2): pass
... 
>>> type(C3)
<class '__main__.Meta1Meta2'>

这个例子（当然将语法更改为class C1(metaclass=Meta1)etc）在Python 3中不起作用。

问题 1：我是否正确理解，在 Python 2 中，C3使用第一个基数的元类构造 first ，并且只有在type(C3)不是type(C1)和 的公共子类时才会产生错误type(C2)，而在 Python 3 中错误是更早引发的？

问题 2：（如何）可以使上面的示例在 Python 3 中运行吗？我确实尝试使用abc.ABCMetaas metametaclass 的子类，但即使使用自定义__subclasscheck__make issubclass(Meta1, Meta2)return True，创建 C3 仍然会导致错误。

注意：当然，我可以通过静态定义Meta1Meta2并显式使用Python 3 作为C3. 然而，这不是我想要的。我希望动态创建公共子元类。

Answer 1

下面的示例显示了 python3.x 中的一些选项。具体来说，C3有一个动态创建的元类，但在很多方面都是显式创建的。 C4有一个在其元类函数中动态创建的元类。 C5只是为了证明它也具有相同的元类属性C4。（我们并没有因为继承而丢失任何东西，如果您使用函数作为元类而不是...，则可能会type发生这种情况）

class Meta1(type):
    def foo(cls):
        print(cls)


class Meta2(type):
    def bar(cls):
        print(cls)


class C1(object, metaclass=Meta1):
    """C1"""


class C2(object, metaclass=Meta2):
    """C2"""


class C3(C1, C2, metaclass=type('Meta3', (Meta1, Meta2), {})):
    """C3"""

def meta_mixer(name, bases, dct):
    cls = type('MixedMeta', tuple(type(b) for b in bases), dct)
    return cls(name, bases, dct)


class C4(C1, C2, metaclass=meta_mixer):
    """C4"""


C1.foo()
C2.bar()

C3.foo()
C3.bar()

C4.foo()
C4.bar()

class C5(C4):
    """C5"""

C5.foo()
C5.bar()

应该指出的是，我们在这里玩火（与您在原始示例中玩火的方式相同）。不能保证元类在协作多重继承中能够很好地发挥作用。如果它们不是为此设计的，那么您很可能在使用它时会遇到错误。如果它们是为此而设计的，那么就没有理由进行这种黑客运行时混合:-)。