Что в Python является экземпляром метакласса?

В Python экземпляром метакласса является сам класс, а не его объект. Метакласс — это "фабрика классов", то есть класс, который определяет, как создаются другие классы.

1. Стандартный метакласс type Все классы в Python по умолчанию являются экземплярами встроенного метакласса type.

• Почему: type — это базовый метакласс, который предоставляет стандартный механизм создания классов, определяя их структуру и поведение на этапе определения.

Пример:

class MyClass:
    """Обычный класс."""
    pass

# MyClass является экземпляром метакласса type
print(type(MyClass))  # Вывод: <class 'type'>

# Объект my_object является экземпляром MyClass
my_object = MyClass()
print(type(my_object)) # Вывод: <class '__main__.MyClass'>

Здесь MyClass — это экземпляр type, а my_object — это экземпляр MyClass.

2. Пользовательские метаклассы Вы можете определить собственный метакласс, унаследовав его от type. Это позволяет перехватывать и изменять процесс создания класса.

• Почему: Пользовательские метаклассы используются для реализации продвинутых паттернов, таких как автоматическая регистрация классов, внедрение методов, проверка структуры класса или изменение его поведения до того, как он будет полностью определен.

Пример:

class CustomMeta(type):
    """Пользовательский метакласс."""
    def __new__(mcs, name, bases, namespace):
        # Добавляем атрибут ко всем классам, созданным этим метаклассом
        namespace['custom_attribute'] = "Hello from CustomMeta!"
        return super().__new__(mcs, name, bases, namespace)

class MyCustomClass(metaclass=CustomMeta):
    """Класс, созданный с помощью CustomMeta."""
    pass

# MyCustomClass является экземпляром метакласса CustomMeta
print(type(MyCustomClass))        # Вывод: <class '__main__.CustomMeta'>
print(MyCustomClass.custom_attribute) # Вывод: Hello from CustomMeta!

В этом примере MyCustomClass является экземпляром CustomMeta, который добавил ему новый атрибут custom_attribute на этапе создания класса.

Таким образом, метаклассы предоставляют мощный механизм для метапрограммирования, позволяя контролировать и модифицировать процесс создания классов.