Python 跟踪子类的泛型元类？

我正在尝试编写一个泛型元类来跟踪子类

因为我希望它是泛型的，所以我不想在这个元类中硬编码任何类名，因此我提出了一个生成适当元类的函数，类似于：

def make_subtracker(root):
    class SubclassTracker(type):
        def __init__(cls, name, bases, dct):
            print('registering %s' % (name,))
            root._registry.append(cls)
            super(SubclassTracker, cls).__init__(name, bases, dct)
    return SubclassTracker

通过这种方式，我可以调用它为特定根类生成一个元类，其中包含：

__metaclass__ = make_subtracker(Root)

这就是我遇到问题的地方。我不能这样做：

class Root(object):
   _registry = []
   __metaclass__ = make_subtracker(Root)

…因为当我使用

make_subtracker（Root）

时，

Root

尚未定义。稍后我尝试添加uuu元类uuuu属性，以便至少可以在子类中应用它：

class Root(object):
   _registry = []

Root.__metaclass__ = make_subtracker(Root)

…但这不起作用__元类在读取类定义时有一个特殊的处理，如中所定义

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我正在寻找这样做的建议（或者在运行时以应用于其子类的方式更改类的元类，或者任何其他替代方法）

我想你想要这样的东西（未经测试）：

然后，对于Python 2，您可以像这样调用它：

class Root(object):
    __metaclass__ = SubclassTracker

对于Python 3

class Root(object, metaclass=SubclassTracker):

请注意，您不需要将

\u registry

属性粘贴在那里，因为元类就是用于这些内容的。因为你已经碰巧有一个躺在附近了…；）

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还请注意，您可能希望将注册代码移动到

else

子句中，这样该类就不会将自己注册为子类。

下面是我一直在玩的东西（可以使用）：

def子类注册表（）：
''创建一个元类来注册子类''
类子类RegistryMeta（类型）：
定义初始化（cls、名称、基、类目录）：
如果classdict.get（“元类”）是SubassRegistryMeta：
SublassRegistryMeta.Delegate=[cls]#将根类放在列表的开头
其他：
#子类不会显式地将_元类_设置为此类
#我们知道它们是子类，因为这个构造函数是为它们调用的
SublassRegistryMeta.lineage.append（cls）#将子类添加到列表中
类型。初始化（cls、名称、基、类DICT）
返回子类RegistryMeta
def子类（cls）：
''返回包含基类和子类的列表''
尝试：
如果cls.\uuuuu元类\uuuuu.relegate[0]是cls:#仅对根类有效
返回cls.\uuuuu元类\uuuuuuuuuuu.沿袭
除属性错误外：
通过
一无所获
类车（对象）：#根类
__元类\子类\注册表（）
奥迪级（汽车）：#继承uu元类__
通过
福特类（汽车）：继承元类__
通过
类Audi2（Audi）：#子类也继承了uu元类__
通过
打印子类（Car）
# [, , ]
打印子类（奥迪）
#没有

Python会自动为新样式的类执行此操作，正如本文中提到的类似问题一样。

事实上，由于子类跟踪器不包含对根类型的任何硬编码引用，因此不需要函数来创建它，因此，我直接定义了一个子类tracker类，而完全忘记了make_子tracker。很好，谢谢@Carles，如果没有定义

\u registry

，您上次发表评论时的版本将与多个类中断。我把它修好了，看看新的。它更干净。事实上，我甚至没有想到要去掉工厂函数。FWIW，正如目前所写的，

根目录

将自己添加到它的

\u注册表

列表中，尽管从技术上讲它本身不是一个子类。这可能是可取的，也可能是不可取的。此外，如果您从

Root

派生一个类，那么它不仅会在其

\u注册表

列表中包含它自己，而且还会在其中包含

Root

，即使它们都不是子类，这似乎很可能是不需要的。请不要这样做。跟在你后面的人会把它撕下来，因为它太复杂了。请使用一个工厂函数来创建相应子类的对象。虽然这在技术上可以跟踪，但取决于您的使用情况，它可能不是很有效。它返回一个列表，因此如果要查找具有特定属性的类，则必须遍历整个列表。使用一个元类可以让您按照自己的意愿高效地索引子类。@Cerin：也许……如果高效率是一个问题，那么这不能从没有指定如何使用信息的问题中确定。不管怎样，我很想看到你的想法的具体实现，因为所有其他答案目前也都是基于列表的——所以请随意添加一个你自己的答案。@martinaeu，我的实现与aaronasterling的相同，只是注册表是字典而不是列表，关键是您希望为每个类使用的任何哈希表示。我目前正在使用它来替代Django中的register（）模式，将一个ModelForm类与一个唯一的slug相关联，以便快速发送URL。@Cerin:aaronasterling的答案有一些问题，对Django的引用对我们中的许多人来说意义不大，所以再次发布一些代码或编辑现有的答案。你过于保守了。我没有批评的意思。我只提到了一个我认为其他人可能想考虑的问题。

class Root(object, metaclass=SubclassTracker):

def sublass_registry():
    ''' Create a metaclass to register subclasses '''

    class SublassRegistryMeta(type):
        def __init__(cls, name, bases, classdict):
            if classdict.get('__metaclass__') is SublassRegistryMeta:
                SublassRegistryMeta.lineage = [cls] # put root class at head of a list
            else:
                # sublclasses won't have __metaclass__ explicitly set to this class
                # we know they're subclassees because this ctor is being called for them
                SublassRegistryMeta.lineage.append(cls) # add subclass to list
            type.__init__(cls, name, bases, classdict)

    return SublassRegistryMeta

def subclasses(cls):
    ''' Return a list containing base and subclasses '''

    try:
        if cls.__metaclass__.lineage[0] is cls: # only valid for a root class
            return cls.__metaclass__.lineage
    except AttributeError:
        pass
    return None

class Car(object): # root class
    __metaclass__ = sublass_registry()

class Audi(Car): # inherits __metaclass__
    pass

class Ford(Car): # inherits __metaclass__
    pass

class Audi2(Audi): # sub-subclass also inherits __metaclass__
    pass

print subclasses(Car)
# [<class '__main__.Car'>, <class '__main__.Audi'>, <class '__main__.Ford'>, <class '__main__.Audi2'>]
print subclasses(Audi)
# None