Python 的 isinstance 方法结果对于子类实例是意外的

Question

定义两个类（基类“ClassA”和子类“ClassB”在两个单独的文件中），在使用 Python 的 isinstance 方法时会产生意想不到的结果。输出似乎受到运行时使用的模块名称（名称空间？）的影响（__main__）。此行为出现在 Python 3.8.5 和 3.10.4 上。

文件 ClassA.py 包含：

class ClassA:
    def __init__(self, id):
        self.id = id
    def __str__(self) -> str:
        class_name = type(self).__name__
        return f"{class_name} WITH id: {self.id}"

def main():
    from ClassB import ClassB
    id = 42
    for i, instance in enumerate([ClassA(id), ClassB(id)]):
        label = f"{type(instance).__name__}:"
        print("#" * 50)
        print(f"{label}   type: {type(instance)}")
        label = " " * len(label)  # Convert label to appropriate number of spaces
        is_a = isinstance(instance, ClassA)
        is_b = isinstance(instance, ClassB)
        print(f"{label} is_a/b: {is_a}/{is_b}")
        print(f"{label}    str: {instance}")

if __name__ == "__main__":
    main()

文件ClassB.py包含：

from ClassA import ClassA

class ClassB(ClassA):
    def __init__(self, id):
        super().__init__(id)
        self.id *= -1

文件 main.py 包含：

if __name__ == "__main__":
    from ClassA import main
    main()

运行 ClassA.py 的输出为：

01: ##################################################
02: ClassA:   type: <class '__main__.ClassA'>
03:         is_a/b: True/False
04:            str: ClassA WITH id: 42
05: ##################################################
06: ClassB:   type: <class 'ClassB.ClassB'>
07:         is_a/b: False/True
08:            str: ClassB WITH id: -42

虽然运行 main.py（调用 ClassA.main）的输出给出：

01: ##################################################
02: ClassA:   type: <class 'ClassA.ClassA'>
03:         is_a/b: True/False
04:            str: ClassA WITH id: 42
05: ##################################################
06: ClassB:   type: <class 'ClassB.ClassB'>
07:         is_a/b: True/True
08:            str: ClassB WITH id: -42

注意 ClassA 实例的类型如何从“__main__.ClassA”（从 ClassA.py 运行时）更改（在第 02 行）到“ClassA.ClassA”（从 main.py 运行时）。同样，对 ClassA 和 ClassB 的 isinstance 类型检查（第 07 行）从“False/True”（意外）更改为“True/True”（期望、预期）。

任何评论/建议/解释都会有所帮助。谢谢。

Answer 1

你在这里遇到的问题是由于

ClassA

在你的主脚本中定义，并且你有循环导入。实际上，您的脚本中涉及 三个 模块，而不是两个：

1. 主脚本，名称为

   __main__

   （定义

   __main__.ClassA

   ），导入...

2. ClassB

   （定义

   ClassB.ClassB

   ）导入...

3. ClassA

   （定义

   ClassA.ClassA

   与

   __main__.ClassA

   定义相同，但它是一个独特且独立的类）一个完全独立的主脚本副本，但以不同的名称独立导入，因此

   __main__

   相关行为不会t触发

重要的是，

ClassB.ClassB

是从

ClassA.ClassA

继承的，但是

main

是针对

__main__.ClassA

的类型检查，一个完全不相关的类。

我已经讨论了为什么这不能像之前预期的那样工作，所以我将在这里针对您的具体情况简化答案：不要在任何循环导入中涉及

__main__

。它可以导入任何它喜欢的东西，但它不应该从中导入任何其他东西。在这种情况下，将 all 与

main

相关的行为移动到另一个脚本（不仅是导入守卫，还有

main

本身的定义），并让它从

ClassA

/

ClassB

导入，而两者都不是从中导入，将解决您的问题。