随机窃取对子初始化程序的调用

Question

有一种涉及子分类的情况我无法弄清楚。

我正在进行子分类Random（原因超出了重点）。这是我所拥有的一个基本示例：

import random

class MyRandom(random.Random):
    def __init__(self, x):  # x isn't used here, but it's necessary to show the problem.
        print("Before")
        super().__init__()  # Nothing passed to parent
        print("After")

MyRandom([])

上面的代码在运行时给出以下错误（并且不打印“Before”）：

>>> import test
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "C:\Users\_\PycharmProjects\first\test.py", line 11, in <module>
    MyRandom([])
TypeError: unhashable type: 'list'

对我来说，这没有任何意义。不知何故，即使我没有传递它，参数MyRandom显然也被直接传递给Random.__init__，并且该列表被视为种子。"Before"从不打印，所以显然我的初始化器甚至从未被调用。

我认为这可能是由于Random在 C 中实现的父级造成的，这导致了奇怪的情况，但是list子类化的类似情况不会产生错误，指出整数不可迭代：

class MyList(list):
    def __init__(self, y):
        print("Before")
        super().__init__() 
        print("After")


r = MyList(2)  # Prints "Before", "After"

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我不知道如何解决这个问题。我很少进行子类化，更罕见的是我对内置函数进行子类化，所以我一定在我的知识中出现了漏洞。这不是我期望子类化的工作方式。如果有人能解释这里发生了什么，我将不胜感激。

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Python 3.9

Answer 1

实例化一个类会导致__new__调用它的方法。它在构造函数调用中传递类的名称和参数。所以MyRandom([1, 2])结果是调用MyRandom.__new__(MyRandom, [1, 2]). （3.9.10 文档）。

因为没有MyRandom.__new__()方法，所以会搜索基类。 random.Random确实有一个__new__()方法（参见random_new()_randommodule.c ）。所以我们接到这样的电话random_new(MyRandom, [1, 2])。

查看 的 C 代码random_new()，它调用random_seed(self, [1, 2]). 由于第二个参数不是 Null、orNone或intint 的子类，因此代码调用PyObject_Hash([1, 2]). 但列表不可散列，因此会出现错误。

如果__new__()返回类的实例，则__init__()使用构造函数调用中的参数来调用该方法。

一种可能的解决方法是定义一个MyRandom.__new__()方法，该方法调用super().__new__()但仅传递适当的参数。

class MyRandom(random.Random):
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        #print(f"In __new__: {args=}, {kwargs=}")

        # Random.__new__ expects an optional seed. We are going to 
        # implement out own RNG, so ignore args and kwargs. Pass in a 
        # junk integer value so that Random.__new__ doesn't waste time
        # trying to access urandom or calling time to initialize the MT RNG
        # since we aren't going to use it anyway.
        return super().__new__(cls, 123)
    
    def __init__(cls, *args, **kwargs):
        #print(f"In __init__: {args=}, {kwargs=}")

        # initialize your custom RNG here
        pass

还可以重写以下方法：random()、seed()、getstate()、setstate()和（可选）getrandbits()。

__init__()另一种修复方法是仅在子类的方法中使用关键字参数。random_new()用于检查是否正在创建 random.Random 实例的C 代码。如果为 true，则如果存在任何关键字参数，代码将引发错误。但是，如果正在创建子类，则任何关键字参数都会被 忽略random_new()，但可以在子类中使用__init__()。

class MyRandom(random.Random):
    def __init__(self, *, x):  # make x a keyword only argument
        print("Before")
        super().__init__()  # Nothing passed to parent
        print("After")

MyRandom(x=[])

有趣的是，在 Python 3.10 中，代码已更改为在提供超过 1 个位置random_new参数时引发错误。