使用 __new__ 来自现有对象的 Python 对象

Question

在学习 Python 的数据模型时，我正在尝试使用 __new__ 方法从现有对象创建对象。以下是一些创建各种类型的新对象的示例：

x = 2;     print type(x).__new__(x.__class__)
x = {};    print type(x).__new__(x.__class__)
x = [1,2]; print type(x).__new__(x.__class__)
x = 2.34;  print type(x).__new__(x.__class__)
x = '13';  print type(x).__new__(x.__class__)
x = 1.0j;  print type(x).__new__(x.__class__)
x = True;  print type(x).__new__(x.__class__)
x = (1,2); print type(x).__new__(x.__class__)

但是，以下三个实验给了我错误：

x = None;           print type(x).__new__(x.__class__)
x = lambda z: z**2; print type(x).__new__(x.__class__)
x = object;         print type(x).__new__(x.__class__)

错误是（分别）：

TypeError: object.__new__(NoneType) is not safe, use NoneType.__new__()
TypeError: Required argument 'code' (pos 1) not found
TypeError: type() takes 1 or 3 arguments

为什么这三个例子不起作用？ （注意：对于lambda 示例，当我调用__new__ 方法时，我似乎必须传入一个代码片段，但我不知道该怎么做。）我使用的是Python 2.6。

请注意，我意识到这不一定是您希望在实际代码中创建新对象的方式，但我的目的并不实际，而是要了解低级对象方法的工作原理。

Answer 1

没什么特别的，只是对于某些类型有一个该类型的默认“空”对象，而对于其他类型则没有。您的工作示例基本上等同于：

int()
dict()
list()
float()
str()
complex()
tuple()

。 . .所有这些都有效。您的最后三个示例基本上是尝试创建 NoneType、function 和 type 的新实例。

1. NoneType 因一个独特的原因而失败，因为 None 是一个单例 --- NoneType 类型只能有一个实例，即 None 对象。 （您收到的具体错误消息有点奇怪，但如果您这样做types.NoneType()，您会收到更直接的消息“无法创建 NoneType 实例”。）
2. function 失败，因为如您所见，它需要一个参数，而您没有提供一个参数。您需要的是一个代码对象，您可以从现有函数或compile 函数中获得它。 （它还需要一个 globals 参数，它可以只是一个字典。）
3. type 失败是因为您没有提供足够的论据。您可以通过type(foo) 获取 foo 的类型，或者通过type(name, bases, dict) 创建新类型（即类）。

请注意，在上一个示例中，您使用的类型是 object，它本身就是一个类型。如果您改为使用x = object()（使 x 成为单个对象而不是对象类型），那么它将起作用并创建一个“空白”对象。

要记住的是，调用__new__ 并不是那么神奇。当您直接尝试通过执行someType() 来实例化类型时，就会发生这种情况。如果该类型需要参数，则调用 __new__ 将失败，就像如果您不给它正确的参数，任何其他函数调用都会失败一样，因为 type(x).__new__ 只是一个函数，就像任何其他函数一样。您可以通过用户定义的类看到这一点：

>>> class Foo(object):
...     pass
>>> x = Foo();           print type(x).__new__(x.__class__)
<__main__.Foo object at 0x00EB0370>
>>> class Foo(object):
...     def __init__(self, someArg):
...         pass
>>> class Foo(object):
...     def __new__(cls, someArg):
...         return super(Foo, cls).__new__(cls)
>>> x = Foo(2);           print type(x).__new__(x.__class__)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#32>", line 1, in <module>
    x = Foo(2);           print type(x).__new__(x.__class__)
TypeError: __new__() takes exactly 2 arguments (1 given)

在第一种情况下它成功了，因为我的课程不需要参数；它在第二类中失败了，因为第二类确实需要参数。

__new__ 不会因任何秘密原因而失败；它只是失败了，因为您尝试实例化的类型需要参数才能构造实例。 （None 案例是这里唯一不同的案例；该案例确实因特殊原因而失败，因为 None 是 Python 中的特殊对象。）