哪些类别不能被子类别化？

Question

是否有关于哪些内置库和标准库类不可归类（“最终”）的规则？

从Python 3.3开始，以下是一些示例：

• bool
• function
• operator.itemgetter
• slice

我发现了一个问题，涉及用C语言和纯Python实现“最终”类。

我想了解什么原因可以解释为什么首先选择一个班级是“最终的”。

Answer 1

在Python中，类最终是有两个原因的。

1.违反类别不变式

遵循Singleton模式的类具有不变的数量，即实例数量有限（预定）。子类中对此不变量的任何违反都将与该类的意图不一致，并且将无法正常工作。例子：

• bool：True，False; 参见Guido的评论
• NoneType： None
• NotImplementedType： NotImplemented
• ellipsis： Ellipsis

在此类别中，可能还有Singleton模式以外的情况，但我不知道有任何情况。

2.没有说服力的用例

用C实现的类需要额外的工作才能允许子类化（至少在CPython中）。在没有令人信服的用例的情况下进行此类工作并不是很有吸引力，因此志愿者不太可能挺身而出。例子：

• function; 见蒂姆·彼得斯的帖子

注1：

我原本以为有合理的用例，但是对function和的子类化却没有足够的兴趣operator.itemgetter。感谢@agf指出此处和此处提供的用例并不令人信服（请参阅问题的@agf注释）。

笔记2：

我担心的是，另一个Python实现可能会意外地允许继承CPython中最终的类。这可能会导致代码不可移植（用例可能很弱，但是如果某人function的Python支持，则仍可能编写子类的代码）。这可以通过在Python文档中标记所有不能被子类化的内置库和标准库类来解决，并要求所有实现都在这方面遵循CPython行为。

注3：

在上述所有情况下，CPython生成的消息是：

TypeError: type 'bool' is not an acceptable base type

正如这个问题上的许多问题所显示的，这是非常神秘的。我将提出一个建议，在说明最终课程的文档中添加一个段落，甚至可能将错误消息更改为：

TypeError: type 'bool' is final (non-extensible)