Python (и Python C API): новый против init

вопрос, который я собираюсь задать, кажется, дубликат использование Python _ _ new_ _ и _ _ init__?, но, несмотря на это, мне все еще неясно, в чем именно практическая разница между __new__ и __init__ есть.

прежде чем вы спешите сказать мне, что __new__ предназначен для создания объектов и __init__ для инициализации объектов, позвольте мне быть ясным: я понимаю, что. на самом деле, это различие вполне естественно для меня, так как у меня есть опыт работы в C++ где мы имеем размещение new, который аналогично отделяет выделение объекта от инициализации.

на Python C API учебник объясняет это так:

новый участник несет ответственность за создание (в отличие от инициализации) объекты данного типа. Она подвергается Python как __new__() метод. ... одной из причин реализации нового метода является обеспечение начальных значений пример переменные.

Итак, да-я get что __new__ делает, но, несмотря на это, я еще не понимаю, почему это полезно в Python. Приведенный пример говорит, что __new__ может быть полезно, если вы хотите "гарантировать начальные значения переменных экземпляра". Ну, разве не это именно то, что __init__ будет делать?

в учебнике по API C показан пример, где создается новый тип (называемый "Noddy"), и тип __new__ функция определена. Тип Noddy содержит строковый элемент с именем first, и этот элемент строки инициализируется пустой строкой, например:

static PyObject * Noddy_new(PyTypeObject *type, PyObject *args, PyObject *kwds)
{
    .....

    self->first = PyString_FromString("");
    if (self->first == NULL)
    {
       Py_DECREF(self);
       return NULL;
    }

    .....
}

обратите внимание, что без __new__ метод, определенный здесь, мы должны использовать PyType_GenericNew, который просто инициализирует все члены переменной экземпляра NULL. Так что единственное преимущество __new__ метод заключается в том, что переменная экземпляра будет начинаться как пустая строка, в отличие от NULL. но почему это всегда полезно, так как если бы мы заботились о том, чтобы наши переменные инициализируются в значение по умолчанию, мы могли бы просто сделать, что в __init__ способ?

5 ответов


разница в основном возникает с изменяемыми и неизменяемыми типами.

__new__ принимает тип в качестве первого аргумента, и (обычно) возвращает новый экземпляр этого типа. Таким образом соответствующе для пользы и с mutable и неизменяемыми типами.

__init__ принимает экземпляр в качестве первого аргумента и изменяет атрибуты этого экземпляра. Это неуместно для неизменяемого типа, поскольку это позволит им быть изменены после создание по вызову obj.__init__(*args).

сравните поведение tuple и list:

>>> x = (1, 2)
>>> x
(1, 2)
>>> x.__init__([3, 4])
>>> x # tuple.__init__ does nothing
(1, 2)
>>> y = [1, 2]
>>> y
[1, 2]
>>> y.__init__([3, 4])
>>> y # list.__init__ reinitialises the object
[3, 4]

что касается того, почему они разделены (помимо простых исторических причин):__new__ методы требуют кучу шаблонных, чтобы получить право (начальное создание объекта, а затем не забыть вернуть объект в конце). __init__ методы, напротив, смертельно просты, так как вы просто устанавливаете любые атрибуты, которые вам нужно установить.

помимо __init__ методы легче писать, и изменяемое vs неизменяемое различие, отмеченное выше, разделение также может быть использовано для вызова родительского класса __init__ в подклассах необязательно, настраивая любые абсолютно необходимые инварианты экземпляра в __new__. Это, как правило, сомнительная практика, хотя-обычно яснее просто называть родительский класс __init__ методы по мере необходимости.


вероятно, есть и другие виды использования для __new__ но есть один действительно очевидный: вы не можете подкласс неизменяемого типа без использования __new__. Например, предположим, вы хотите создать подкласс кортежа, который может содержать только интегральные значения от 0 до size.

class ModularTuple(tuple):
    def __new__(cls, tup, size=100):
        tup = (int(x) % size for x in tup)
        return super(ModularTuple, cls).__new__(cls, tup)

вы просто не можете сделать это с помощью __init__ -- если вы пытались изменить self на __init__, интерпретатор будет жаловаться, что вы пытаетесь изменить неизменяемый объект.


__new__() может возвращать объекты типов, отличных от класса, к которому он привязан. __init__() инициализирует только существующий экземпляр класса.

>>> class C(object):
...   def __new__(cls):
...     return 5
...
>>> c = C()
>>> print type(c)
<type 'int'>
>>> print c
5

не полный ответ, но, возможно, что-то, что иллюстрирует разницу.

__new__ всегда будет вызван, когда объект должен быть создан. Есть некоторые ситуации, когда __init__ не будет вызван. Например, когда вы распаковываете объекты из файла рассола, они будут выделены (__new__), но не инициализирован (__init__).


просто хочу добавить слово о намерение (в отличие от поведения) определения __new__ и __init__.

я столкнулся с этим вопросом (среди прочих), когда пытался понять лучший способ определения фабрики классов. Я понял, что один из способов, которым __new__ концептуально отличается от __init__ является тот факт, что в пользу __new__ это именно то, что указано в вопросе:

так единственное преимущество метод _ _ new_ _ заключается в том, что переменная экземпляра будет начинаться как пустая строка, в отличие от NULL. Но почему это всегда полезно, Так как если бы мы заботились о том, чтобы наши переменные инициализируются в значение по умолчанию, мы могли бы просто сделать это в __инит__ способ?

учитывая изложенный сценарий, мы заботимся о начальных значениях переменных экземпляра, когда экземпляр на самом деле сам класс. Итак, если мы динамически создавая объект класса во время выполнения, и нам нужно определить / контролировать что-то особенное о последующих экземплярах этого создаваемого класса, мы определили бы эти условия/свойства в __new__ метод метакласса.

я был в замешательстве об этом, пока я на самом деле думал о применении концепции, а не только о ее значении. Вот пример, который, надеюсь, прояснит разницу:

a = Shape(sides=3, base=2, height=12)
b = Shape(sides=4, length=2)
print(a.area())
print(b.area())

# I want `a` and `b` to be an instances of either of 'Square' or 'Triangle'
# depending on number of sides and also the `.area()` method to do the right
# thing. How do I do that without creating a Shape class with all the
# methods having a bunch of `if`s ? Here is one possibility

class Shape:
    def __new__(cls, sides, *args, **kwargs):
        if sides == 3:
            return Triangle(*args, **kwargs)
        else:
            return Square(*args, **kwargs)

class Triangle:
    def __init__(self, base, height):
        self.base = base
        self.height = height

    def area(self):
        return (self.base * self.height) / 2

class Square:
    def __init__(self, length):
        self.length = length

    def area(self):
        return self.length*self.length

обратите внимание, что это просто пример demonstartive. Существует несколько способов получить решение, не прибегая к подходу фабрики классов, как указано выше, и даже если мы решим имплантировать решение таким образом, есть несколько предостережений, оставленных для краткости (например, объявление метакласса явно)

если вы создаете обычный класс (a.к. a non-metaclass), то __new__ на самом деле не имеет смысла, если это не особый случай, такой как изменяемый или неизменяемый сценарий в ответ ncoghlan ответ (который по существу является более конкретным примером концепции определения начальных значений / свойств класса / типа, создаваемого с помощью __new__ для инициализации через __init__).