Python super()函数：让子类访问父类方法

在 Python 中，super() 是一个内置函数，用于访问父类的方法或属性。使用 super() 可以方便地调用父类的方法，而无需知道父类的名称。在本篇文章中，我们将深入了解 super() 的用法和内部实现。

为什么需要 super()

在 Python 中，当一个类继承自另一个类时，子类可以覆盖父类的方法。这种方法覆盖的方式被称为方法重写。例如：

class Animal:
    def make_sound(self):
        print("Some generic sound")

class Cat(Animal):
    def make_sound(self):
        print("Meow!")

在这个例子中，Cat 类继承了 Animal 类，并重写了 make_sound 方法。当我们创建一个 Cat 类的实例并调用 make_sound 方法时，输出结果将是 "Meow!"。

但是，有时候我们需要在子类中调用父类的方法。这是因为子类可能需要在父类的基础上添加一些新的功能，而不是完全替换掉父类的方法。这种情况下，我们可以使用 super() 函数来调用父类的方法。

Python super()的基本用法

super() 函数有两种用法：

1.在没有任何参数的情况下调用 super()，返回一个代理对象，通过该代理对象可以调用父类的方法和属性。例如：

class Animal:
    def make_sound(self):
        print("Some generic sound")

class Cat(Animal):
    def make_sound(self):
        super().make_sound()
        print("Meow!")

在这个例子中，Cat 类的 make_sound 方法调用了 super().make_sound()，这会调用父类 Animal 的 make_sound 方法。在 make_sound 方法中，我们首先打印出一个通用的声音，然后再输出 "Meow!"。

当我们创建一个 Cat 类的实例并调用 make_sound 方法时，输出结果将是：

Some generic sound
Meow!

2.在调用 super() 时，可以传递两个参数：第一个参数是当前子类的类名，第二个参数是当前子类的对象。这种用法通常在多重继承中使用，以便访问正确的父类。例如：

class Animal:
    def make_sound(self):
        print("Some generic sound")

class Feline(Animal):
    def make_sound(self):
        print("Purr")

class Cat(Feline):
    def make_sound(self):
        super(Cat, self).make_sound()
        print("Meow!")

在这个例子中，Cat 类继承自 Feline 类，Feline 类继承自 Animal 类。Cat 类的 make_sound 方法中调用了 super(Cat, self).make_sound()，这会调用 Feline类的 make_sound 方法。在这个例子中，由于我们传递了 Cat 类和 self 对象作为参数，因此 super() 函数返回的代理对象将是 Feline 类中的 make_sound 方法。

当我们创建一个 Cat 类的实例并调用 make_sound 方法时，输出结果将是：

Purr
Meow!

Python super() 的内部实现

super() 的实现与继承的机制密切相关。在 Python 中，每个类都有一个特殊的属性 mro，它代表类的方法解析顺序（Method Resolution Order）。方法解析顺序定义了 Python 如何在多个继承层次中查找方法和属性。

在 Python 中，方法解析顺序使用 C3 线性化算法计算得出。这个算法是基于深度优先搜索（DFS）和拓扑排序的，可以处理各种继承关系的情况，包括有钻石继承的情况。计算出方法解析顺序后，Python 就可以按照这个顺序查找方法和属性。

当我们调用 super() 函数时，Python 会根据当前的类和对象，以及方法解析顺序，计算出应该调用哪个父类的方法。具体来说，Python 会在当前类的方法解析顺序中找到下一个类，然后调用该类的对应方法。在这个过程中，如果当前类的方法不调用 super() 函数，Python 就会直接返回结果；如果当前类的方法调用了 super() 函数，Python 就会继续在下一个类中查找对应的方法，直到找到一个类没有调用 super() 函数为止。

Python super() 的注意事项

虽然 super() 函数可以方便地调用父类的方法，但在使用时也有一些需要注意的事项：

• super() 函数只能用于新式类（即继承自 object 的类）中，不能用于旧式类中。
• 如果子类和父类的方法名相同，那么调用 super() 函数时可能会出现意外的行为。因此，应该避免在子类中使用与父类相同的方法名。
• super() 函数只能调用直接父类的方法，不能调用间接父类的方法。在多重继承的情况下，如果想要调用某个间接父类的方法，需要显式地指定该父类的名称，而不能使用 super() 函数。

结论

super() 函数是 Python 中一个非常有用的工具，可以让我们方便地调用父类的方法，而无需知道父类的名称。在使用 super() 函数时，需要注意一些细节，以确保代码的正确性和可读性。通过使用 super() 函数，我们可以编写更加简洁和易于维护的代码，而不必担心在子类中重复编写相同的代码，也不必担心由于多重继承而出现的问题。同时，我们还需要注意一些细节，以确保我们的代码能够正确地工作。