哪些类别不能被子类别化？

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”。

— 最大值
source

NoneType是另一个例子。

— 邓肯

一个Python实现中的最终类是否可以在另一实现中子类化？我希望有人可以确认它永远不会发生。否则，为一种实现编写的代码在移植到另一种实现时可能会中断（也非常痛苦：想象是否有人function继承了该类，现在需要重构代码以避免这种继承）。

— 最大

请注意，即使PyPy没有CPython限制，它也拒绝继承您的四个示例。他们的代码库中可能记录了一个原因。

— Matt B.

NotImplementedType（即type(NotImplemented)）和ellipsis（即type(...)）是另外两个示例。像一样None，没有理由要有多个这些类的实例，并且如果允许这样做，则检查它们if x is None会比较尴尬（必须成为if isinstance(x, type(None))）。我想，原则上，通过查看tp_flags类型定义中in值的来源，您可以获得完整的列表。

— 詹姆斯

@agf：请参阅此文章以了解为什么要继承类itemgetter；而这个帖子为什么你可能想子类function（这一个是旧的，所以其中的一些参数可能不适用）。

— 最大

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：

我最初认为function和的子类化存在有效的用例，但兴趣不足operator.itemgetter。感谢@agf指出这里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，并要求所有实现在这方面都遵循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)

— 最大值
source

当然，如果您正在编写薛定boolunknown

— inger

@Endophage：Qbit当然是有用的类型，但它不是的子类bool，实际上，相反，每个布尔值都是一种qbit！一种恰好被观察到。不过，我可能会__subclasscheck__和和朋友一起处理这种情况。

— SingleNegationElimination 2012年

@TokenMacGuy非常棒的观察！那么为什么我们在Python中没有Qool类，而bool是它的子类呢！我要求应该是这样！:-P

— Endophage 2012年

但是，在观察/测试时，Qbit的值将始终为False或True。似乎您只需要bool的子类，该子类仅在观察时执行其“计算”...。（LazyBool）

— DylanYoung