可以从嵌套类定义中实现继承吗？

Question

让我感到惊讶的是，这段代码会产生以下错误（Python 2.7.3）：

class Foo(object):
    class Bar(object):
        pass
    class Baz(object):
        class InnerBar(Bar):
            pass

导致结果:

Enthought Python Distribution -- www.enthought.com
Version: 7.3-2 (64-bit)

Python 2.7.3 |EPD 7.3-2 (64-bit)| (default, Apr 11 2012, 17:52:16)
[GCC 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-44)] on linux2
Type "credits", "demo" or "enthought" for more information.
Hello
>>> class Foo(object):
...     class Bar(object):
...         pass
...     class Baz(object):
...         class InnerBar(Bar):
...             pass
...
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 4, in Foo
  File "<stdin>", line 5, in Baz
NameError: name 'Bar' is not defined

我的怀疑是这与等价的Bar = type(...) class赋值的特定执行有关，但即便如此，为什么Bar不能在Baz内部通过闭包得到呢？

有没有办法解决这个精确实现的问题（也就是说，我不想放宽Bar是在Foo内定义的普通class的限制，而且其他嵌套在Foo中的类可能也想从Bar继承）。

我考虑的具体用例是模拟一些数据库结构，以实现更符合面向对象设计的方案，以反映数据服务项目中的模式。大部分代码都是由针对XSD执行检查的程序生成的Python代码，所以在类中定义其他类是模拟XSD复杂类型的某些方式的自然方法，但同时还能够表明它们何时是其他复杂类型的子级等。这就是我不愿意将类拉出Foo供后续继承的原因。

- ely

Answer 1

这里没有闭包。当执行嵌套代码时，类的主体不是父作用域。

就嵌套作用域中的代码而言，只存在全局和本地作用域，Foo类主体不是可访问的命名空间。

参见命名和绑定文档：

如果定义出现在函数块中，则作用域扩展到定义块内包含的任何块，除非包含块为名称引入了不同的绑定。在类块中定义的名称的作用域限于类块

重点在我身上。

这里的解决方法是使用嵌套函数来生成可以访问的作用域：

class Foo(object):
    def produce_nested_scope():
        class Bar(object):
            pass
        class Baz(object):
            class InnerBar(Bar):
                pass
        return Bar, Baz
    Bar, Baz = produce_nested_scope()
    del produce_nested_scope

演示：

>>> class Foo(object):
...     def produce_nested_scope():
...         class Bar(object):
...             pass
...         class Baz(object):
...             class InnerBar(Bar):
...                 pass
...         return Bar, Baz
...     Bar, Baz = produce_nested_scope()
...     del produce_nested_scope
... 
>>> Foo.Bar
<class '__main__.Bar'>
>>> Foo.Baz
<class '__main__.Baz'>

- Martijn Pieters

---

我仍然非常不确定为什么文档化的过程在Foo正在进行的本地命名空间中对Bar和Baz没有完全发生。在Foo成为绑定名称之前正在为Foo开发的任何本地名称空间中，为什么不会完成所有Bar的套件，然后将Bar绑定到该命名空间中，然后执行所有Baz的套件（包括InnerBar，它可以查找一个命名空间级别以找到Bar，因为Bar将已经绑定在该命名空间中），然后Foo完成并绑定？我错过了什么吗？ - ely

@EMS：啊，今天我缺乏咖啡因。我以为你在Foo内部使用了Foo。我看错了。不，类命名空间并不是查找其他名称的作用域。无法找到Bar，因为Foo套件不是父级作用域。 - Martijn Pieters

Answer 2

这是一个可怕的hack：

class Foo(object):
    def hack(dest):
        class Bar(object):
            pass
        class Baz(object):
            class InnerBar(Bar):
                pass

        dest.update(locals())
    hack(locals())

>>> Foo.Bar
<class '__main__.Bar'>
>>> Foo.Baz.InnerBar
<class '__main__.InnerBar'>

- Eric