为什么Python不可变类型（例如int，str或tuple）需要使用__new __（）而不是__init __（）？

Question

这个问题与this，this，this和this有关，但不是重复的。这些链接在这里没有回答我的问题。但是，这几乎可以回答我的问题，但不能回答，因为答案中的代码无法在Python 3.6中运行，而且无论如何该问题都不是我在这里问的具体问题。（请参阅下面的我自己的答案。

从Python的文档页面，我发现下面的文字。

__new__()主要用于允许不可变类型的子类（例如int，str或tuple）自定义实例创建。为了自定义类的创建，它通常也被自定义元类覆盖。

但是为什么呢？为什么我们不能仅覆盖__init__()而不是必须覆盖__new__()？显然，frozenset例如，甚至没有实现__init__()；为什么呢？我从了解这里，在某些罕见的情况下，__new__()并且__init__()需要做不同的事情，但据我可以看到，封装状态中只有。是什么样的不可变的类型，特别需要使用的__new__()，而不是__init__()？

Answer 1

我是OP的问题，我将回答我自己的问题，因为我认为我在键入它的过程中发现了答案。在其他人确认它正确之前，我不会将其标记为正确。

这个问题在这里特别相关，但是这个问题与这个问题并不相同，尽管答案很有启发性（尽管注释变成了关于C和Python以及“ pythonic”的启蒙但深奥的论点），但应该设置在这里更清楚地说明这个问题。希望这对以后的读者有所帮助。此答案中的代码已在Python 3.6.1中进行了验证。

关于不可变对象的事情是，很明显，您不希望在创建对象后就对其进行设置。在Python中执行此操作的方法是将__setattr__()特殊方法覆盖为raise错误（AttributeError），以使人们无法执行my_immutable_object.x = 3。以下面的自定义不可变类为例。

class Immutable(object):
    def __init__(self, a, b):
        self.a = a
        self.b = b

    def __setattr__(self, key, value):
        raise AttributeError("LOL nope.")

让我们尝试使用它。

im = Immutable(2, 3)
print(im.a, im.b, sep=", ")

输出：

AttributeError: LOL nope.

“但是什么！？”，我听到你问，“创建之后，我没有设置任何属性！” 啊但是是的，你在里面__init__()。由于__init__()被称为后创建对象，这些线self.a = a和self.b = b在设置的属性a和b 后创建的im。你真正想要的是设置属性a和b 之前创建的不可变对象。一种明显的方法是先创建一个可变类型（允许在其中设置其属性__init__()），然后将不可变类型作为其子类，并确保实现__new__() 不可变子类的方法首先构造一个可变版本，然后使其变为不可变，如下所示。

class Mutable(object):
    def __init__(self, a, b):
        self.a = a
        self.b = b


class ActuallyImmutable(Mutable):
    def __new__(cls, a, b):
        thing = Mutable(a, b)
        thing.__class__ = cls
        return thing

    def __setattr__(self, key, value):
        raise AttributeError("LOL nope srsly.")

现在，让我们尝试运行它。

im = ActuallyImmutable(2, 3)
print(im.a, im.b, sep=", ")

输出：

AttributeError: LOL nope srsly.

“ WTF ！？__setattr__()这次什么时候接到电话？” 事情是，ActuallyImmutable是的子类Mutable，并且在没有显式实现它的情况下__init__()，在创建对象后__init__()会自动调用父类的，因此总共调用了父类两次，一次是在创建之前（确定），一次是在创建之后（这不行）。因此，让我们再试一次，这次覆盖。ActuallyImmutable__init__()imAcutallyImmutable.__init__()

class Mutable(object):
    def __init__(self, a, b):
        print("Mutable.__init__() called.")
        self.a = a
        self.b = b


class ActuallyImmutable(Mutable):
    def __new__(cls, a, b):
        thing = Mutable(a, b)
        thing.__class__ = cls
        return thing

    # noinspection PyMissingConstructor
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        # Do nothing, to prevent it from calling parent's __init__().
        pass

    def __setattr__(self, key, value):
        raise AttributeError("LOL nope srsly.")

现在应该可以了。

im = ActuallyImmutable(2, 3)
print(im.a, im.b, sep=", ")

输出：

2, 3

很好，很有效。哦，不用担心# noinspection PyMissingConstructor，这只是一个PyCharm骇客，可以阻止PyCharm抱怨我没有打电话给父母的__init__()，这显然是我们打算在这里做的。最后，只是要检查它是否im确实是不变的，请验证是否im.a = 42可以给您AttributeError: LOL nope srsly.。