为什么我无法在 Python 中扩展 bool？

Question

>>> class BOOL(bool):
...     print "why?"
... 
why?
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Error when calling the metaclass bases
    type 'bool' is not an acceptable base type

我认为 Python 信任程序员。

Answer 1

Guido 对此的看法：

我最后想到了这个
晚上，意识到你不应该
完全允许对 bool 进行子类化！一个
子类只有在以下情况下才有用
有实例，但仅仅存在
bool 子类的实例
会打破 True 的不变量
和 False 是唯一的实例
布尔！ （C 子类的实例
也是 C 的一个实例。）我认为
重要的是不要提供
后门创建额外的布尔值
实例，所以我认为 bool 不应该
可子类化。

参考： http://mail.python.org/pipermail/python -dev/2002-March/020822.html

Answer 2

由于OP在评论中提到：

我希望 1 和 2 返回一个实例
我班的。

我认为重要的是要指出这是完全不可能的：Python 不允许您改变内置类型（特别是它们的特殊方法）。文字 1 始终是内置类型 int 的实例，并且在任何情况下 and 运算符的基本语义都不可重写-- a 和 b 始终 与 b if a else a 对于任何 a 相同code> 和 b （不涉及 bool 强制，即使 OP 似乎错误地认为正在发生）。

重申这一关键点：a 和 b 的值始终、不变为 a 或 b —— 这里是 没有 打破这种语义约束的方法（即使 a 和 b 是您自己的特殊类的实例 - 当然，当它们被限制为 Python 内置 int 的实例！-)。

Answer 3

如果您使用的是 Python 3，并且希望有一个可以作为布尔值计算的类，但也包含其他功能，请实现 __bool__ 在你的班级中。

在 Python 2 中，可以通过实现 来实现相同的效果__nonzero__ 或 __len__（如果您的类是容器）。

Answer 4

这里有一篇文章解释了该决定背后的原因： http:// /mail.python.org/pipermail/python-dev/2004-February/042537.html

这个想法是 bool 有一个特定的目的 - 是 True 或为 False，添加它只会使其他地方的代码变得复杂。

Answer 5

因为 bool 应该只有两个值 - True 和 False。如果您能够子类化 bool，您就可以为它定义任意数量的值，而这绝对不是您想要发生的情况。

更好的问题是：为什么要扩展 bool？

Answer 6

我认为没有特别好的理由来禁止子类化 bool。

Guido 说（正如投票最高、接受的答案中所引用的），它保留了 True 和 False 是 bool 唯一实例的不变式。 。但事实并非如此：

>>> class BOOL:
...     @property
...     def __class__(self):
...         return bool
...
>>> FileNotFound = BOOL()
>>> isinstance(FileNotFound, bool)
True
>>>

__class__ 的这种行为是 已记录并在标准库中使用。

我想你可能会争辩说，禁止子类化仍然保留了 bool 的某种“道德”封闭性，但我不清楚这有什么好处。阅读 Guido 的基本原理，一个理性的 Python 程序员会得出结论，他说的 isinstance(x, bool) 是一个安全等价于 x is True 或 x is False 的安全等价物，但事实并非如此。 t。

此外，如果确切的类型对您很重要，那么无论如何您都应该测试 type(x) is T，而不是 isinstance(x, T)。使这些表达式在 bool 的一种情况下等效（即使他们成功地做到了这一点）只会鼓励在这种情况下编写不能清楚表达意图的代码。

（type(FileNotFound) 是 BOOL，而不是 bool，因此精确类型测试在这里确实有效。我想，恶意行为者可以，替换 type。一般来说，期望 Python 中保持任何类型的不变量都是愚蠢的。）