直接从 Typing.NamedTuple 继承时出现奇怪的 MRO 结果

Question

我很困惑为什么不像上面两个FooBar.__mro__那样显示<class '__main__.Parent'>。

在深入研究 CPython 源代码后，我仍然不知道为什么。

from typing import NamedTuple
from collections import namedtuple

A = namedtuple('A', ['test'])

class B(NamedTuple):
  test: str

class Parent:
  pass

class Foo(Parent, A):
  pass

class Bar(Parent, B):
  pass

class FooBar(Parent, NamedTuple):
  pass

print(Foo.__mro__)
# prints (<class '__main__.Foo'>, <class '__main__.Parent'>, <class '__main__.A'>, <class 'tuple'>, <class 'object'>)

print(Bar.__mro__)
# prints (<class '__main__.Bar'>, <class '__main__.Parent'>, <class '__main__.B'>, <class 'tuple'>, <class 'object'>)

print(FooBar.__mro__)
# prints (<class '__main__.FooBar'>, <class 'tuple'>, <class 'object'>)
# expecting: (<class '__main__.FooBar'>, <class '__main__.Parent'>, <class 'tuple'>, <class 'object'>) 

Answer 1

这是因为typing.NamedTuple不是真正的正确类型。它是一个类。但它的唯一目的是利用元类魔法为您提供一种方便的好方法来定义命名元组类型。命名元组tuple直接派生自。

请注意，与大多数其他类不同，

from typing import NamedTuple
class Foo(NamedTuple):
    pass

print(isinstance(Foo(), NamedTuple)

打印False。

这是因为在您的类中NamedTupleMeta基本上内省__annotations__，最终使用它来返回通过调用创建的类collections.namedtuple：

def _make_nmtuple(name, types):
    msg = "NamedTuple('Name', [(f0, t0), (f1, t1), ...]); each t must be a type"
    types = [(n, _type_check(t, msg)) for n, t in types]
    nm_tpl = collections.namedtuple(name, [n for n, t in types])
    # Prior to PEP 526, only _field_types attribute was assigned.
    # Now __annotations__ are used and _field_types is deprecated (remove in 3.9)
    nm_tpl.__annotations__ = nm_tpl._field_types = dict(types)
    try:
        nm_tpl.__module__ = sys._getframe(2).f_globals.get('__name__', '__main__')
    except (AttributeError, ValueError):
        pass
    return nm_tpl

class NamedTupleMeta(type):

    def __new__(cls, typename, bases, ns):
        if ns.get('_root', False):
            return super().__new__(cls, typename, bases, ns)
        types = ns.get('__annotations__', {})
        nm_tpl = _make_nmtuple(typename, types.items())
        ...
        return nm_tpl

当然，namedtuple本质上只是创建一个派生自tuple. 实际上，您的命名元组类从类定义语句中派生的任何其他类都将被忽略，因为这颠覆了通常的类机制。它可能会让人感觉不对，在很多方面它都很丑陋，但实用性胜过纯洁性。能够编写以下内容是很好且实用的：

class Foo(NamedTuple):
    bar: int
    baz: str

Answer 2

typing.NamedTuple其行为不像普通基类那样设计。看看NamedTuple当您“继承”自 时，甚至它本身也不在新类的 MRO 中NamedTuple。collections.namedtuple它实际上只是被设计为可以检查的类工厂的接口mypy。

当您从 继承时NamedTuple，它的元类完全忽略任何基类，并通过委托给 来创建新类collections.namedtuple，然后填充原始命名空间中的方法和属性以及内容。新类将始终直接继承自tuple.