我需要一种工作方法来获取从Python基类继承的所有类。
当前回答
新风格的类(即从object继承的子类,这是Python 3中的默认值)有__subclasses__方法,该方法返回子类:
class Foo(object): pass
class Bar(Foo): pass
class Baz(Foo): pass
class Bing(Bar): pass
下面是子类的名称:
print([cls.__name__ for cls in Foo.__subclasses__()])
# ['Bar', 'Baz']
下面是子类本身:
print(Foo.__subclasses__())
# [<class '__main__.Bar'>, <class '__main__.Baz'>]
确认子类确实将Foo列为基类:
for cls in Foo.__subclasses__():
print(cls.__base__)
# <class '__main__.Foo'>
# <class '__main__.Foo'>
注意,如果你想要子类,你必须递归:
def all_subclasses(cls):
return set(cls.__subclasses__()).union(
[s for c in cls.__subclasses__() for s in all_subclasses(c)])
print(all_subclasses(Foo))
# {<class '__main__.Bar'>, <class '__main__.Baz'>, <class '__main__.Bing'>}
注意,如果一个子类的类定义还没有被执行——例如,如果子类的模块还没有被导入——那么这个子类还不存在,__subclasses__将找不到它。
你提到了“以其名字命名”。由于Python类是一级对象,所以不需要使用带有类名的字符串来代替类或类似的东西。您可以直接使用该类,而且您可能应该这样做。
如果你确实有一个表示类名的字符串,并且你想要找到该类的子类,那么有两个步骤:找到给定其名称的类,然后像上面那样找到带有__subclasses__的子类。
如何从名称中找到类取决于您希望在哪里找到它。如果您希望在与试图定位类的代码相同的模块中找到它,那么
cls = globals()[name]
会起作用,或者在不太可能的情况下,你期望在当地人身上找到它,
cls = locals()[name]
如果这个类可以在任何模块中,那么你的名称字符串应该包含完全限定的名称——比如'pkg.module '。Foo'而不是Foo'。使用importlib加载类的模块,然后检索相应的属性:
import importlib
modname, _, clsname = name.rpartition('.')
mod = importlib.import_module(modname)
cls = getattr(mod, clsname)
无论你如何找到这个类,cls.__subclasses__()将返回它的子类列表。
其他回答
获取所有子类列表的一个更短的版本:
from itertools import chain
def subclasses(cls):
return list(
chain.from_iterable(
[list(chain.from_iterable([[x], subclasses(x)])) for x in cls.__subclasses__()]
)
)
一般形式的最简单解:
def get_subclasses(cls):
for subclass in cls.__subclasses__():
yield from get_subclasses(subclass)
yield subclass
和类方法,如果你有一个单一的类,你继承:
@classmethod
def get_subclasses(cls):
for subclass in cls.__subclasses__():
yield from subclass.get_subclasses()
yield subclass
我怎么能找到一个类的所有子类给它的名字?
我们当然可以很容易地做到这一点,只要能访问对象本身。
仅仅给出它的名字是一个糟糕的想法,因为可以有多个同名的类,甚至在同一个模块中定义。
我为另一个答案创建了一个实现,因为它回答了这个问题,而且它比这里的其他解决方案更优雅,下面是:
def get_subclasses(cls):
"""returns all subclasses of argument, cls"""
if issubclass(cls, type):
subclasses = cls.__subclasses__(cls)
else:
subclasses = cls.__subclasses__()
for subclass in subclasses:
subclasses.extend(get_subclasses(subclass))
return subclasses
用法:
>>> import pprint
>>> list_of_classes = get_subclasses(int)
>>> pprint.pprint(list_of_classes)
[<class 'bool'>,
<enum 'IntEnum'>,
<enum 'IntFlag'>,
<class 'sre_constants._NamedIntConstant'>,
<class 'subprocess.Handle'>,
<enum '_ParameterKind'>,
<enum 'Signals'>,
<enum 'Handlers'>,
<enum 'RegexFlag'>]
下面是一个简单但有效的代码版本:
def get_all_subclasses(cls):
subclass_list = []
def recurse(klass):
for subclass in klass.__subclasses__():
subclass_list.append(subclass)
recurse(subclass)
recurse(cls)
return set(subclass_list)
它的时间复杂度是O(n)如果没有多重继承,n是所有子类的数目。 它比递归地创建列表或使用生成器生成类的函数更有效,后者的复杂度可能是(1)O(nlogn)当类层次结构是平衡树时,或(2)O(n²)当类层次结构是有偏树时。
注意:我看到有人(不是@unutbu)改变了引用的答案,使它不再使用vars()['Foo'] -所以我的帖子的主要观点不再适用。
FWIW,这是我的意思是@unutbu的答案只与本地定义的类一起工作-使用eval()而不是vars()将使它与任何可访问的类一起工作,而不仅仅是那些在当前范围内定义的类。
对于那些不喜欢使用eval()的人,还展示了一种避免使用它的方法。
首先,这里有一个具体的例子,演示了使用vars()的潜在问题:
class Foo(object): pass
class Bar(Foo): pass
class Baz(Foo): pass
class Bing(Bar): pass
# unutbu's approach
def all_subclasses(cls):
return cls.__subclasses__() + [g for s in cls.__subclasses__()
for g in all_subclasses(s)]
print(all_subclasses(vars()['Foo'])) # Fine because Foo is in scope
# -> [<class '__main__.Bar'>, <class '__main__.Baz'>, <class '__main__.Bing'>]
def func(): # won't work because Foo class is not locally defined
print(all_subclasses(vars()['Foo']))
try:
func() # not OK because Foo is not local to func()
except Exception as e:
print('calling func() raised exception: {!r}'.format(e))
# -> calling func() raised exception: KeyError('Foo',)
print(all_subclasses(eval('Foo'))) # OK
# -> [<class '__main__.Bar'>, <class '__main__.Baz'>, <class '__main__.Bing'>]
# using eval('xxx') instead of vars()['xxx']
def func2():
print(all_subclasses(eval('Foo')))
func2() # Works
# -> [<class '__main__.Bar'>, <class '__main__.Baz'>, <class '__main__.Bing'>]
这可以通过将eval('ClassName')移动到定义的函数中来改进,这使得它更容易使用,而不会失去使用eval()所获得的额外通用性,这与vars()不同,eval()不是上下文敏感的:
# easier to use version
def all_subclasses2(classname):
direct_subclasses = eval(classname).__subclasses__()
return direct_subclasses + [g for s in direct_subclasses
for g in all_subclasses2(s.__name__)]
# pass 'xxx' instead of eval('xxx')
def func_ez():
print(all_subclasses2('Foo')) # simpler
func_ez()
# -> [<class '__main__.Bar'>, <class '__main__.Baz'>, <class '__main__.Bing'>]
最后,出于安全考虑,避免使用eval()是可能的,在某些情况下甚至是重要的,所以这里有一个不使用它的版本:
def get_all_subclasses(cls):
""" Generator of all a class's subclasses. """
try:
for subclass in cls.__subclasses__():
yield subclass
for subclass in get_all_subclasses(subclass):
yield subclass
except TypeError:
return
def all_subclasses3(classname):
for cls in get_all_subclasses(object): # object is base of all new-style classes.
if cls.__name__.split('.')[-1] == classname:
break
else:
raise ValueError('class %s not found' % classname)
direct_subclasses = cls.__subclasses__()
return direct_subclasses + [g for s in direct_subclasses
for g in all_subclasses3(s.__name__)]
# no eval('xxx')
def func3():
print(all_subclasses3('Foo'))
func3() # Also works
# -> [<class '__main__.Bar'>, <class '__main__.Baz'>, <class '__main__.Bing'>]
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