Python 中的不可變型別與可變型別：子類化何時會破壞不可變性？

不可變類型與可變類型：更深入的理解

不可變類型和可變類型之間的差異可能會引起混亂，尤其是當它出現時某些繼承自不可變類型的類別。

不可變型別：設計不變

在 Python 中，不可變型別是指其值無法就地修改的物件。不可變物件一旦創建，就保持不變；任何修改它的嘗試都會產生一個新物件。例如，浮點物件是不可變的，這意味著它不能直接更改。

子類化不可變類型：創建可變性的幻象

但是，可以創建看似可變的不可變類型的子類。這是透過重寫 __new__ 方法來實現的。例如，RoundFloat 類別是float 的子類，它將其值四捨五入到小數點後兩位：

class RoundFloat(float):
    def __new__(cls, val):
        return float.__new__(cls, round(val, 2))

雖然此程式碼定義了一個繼承自float 的新類，但RoundFloat 物件仍然是不可變的。這是因為 __new__ 方法只是創建一個具有捨入值的新浮點對象，並且它不會更改原始浮點對象。

可變類型：內部變更

相反，可變類型允許直接修改它們的值。定義方法的類別可以被認為是可變的。例如，SortedKeyDict 類別繼承自 dict 並定義 example() 方法：

class SortedKeyDict_a(dict):
    def example(self):
        return self.keys()

該類別允許在提供的方法中修改其值。然而，值得注意的是，SortedKeyDict 類別本身仍然是不可變的。它的值可以更改，但底層實例保持不變。

在實踐中理解可變性

為了更好地理解不可變類型和可變類型之間的區別，請考慮以下內容設想。使用 __new__ 將集合 d 傳遞給 SortedKeyDict 類別會引發錯誤，而使用 __new__ 將其傳遞給 RoundFloat 類別則不會。

d = (('zheng-cai', 67), ('hui-jun', 68),('xin-yi', 2))

SortedKeyDict.__new__(cls, d)  # Error raised
RoundFloat.__new__(cls, 12)  # No error

這說明 SortedKeyDict 是可變的，而 RoundFloat 是不可變的。由於 SortedKeyDict 是可變的，因此可以在其方法中就地修改它。相較之下，RoundFloat 是不可變的，因此將其傳遞給 __new__ 不會修改原始物件。

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