Python多继承MRO严格按C3线性化算法计算,需满足子类优先、父类MRO顺序保留、无头元素冲突三原则;手动计算分四步:写初始列表、合并父类MRO、依规则选合法head、验证结果。

Python 多继承的 MRO(Method Resolution Order)顺序不是靠猜,也不是靠画继承图“感觉”出来的,而是严格按 C3 线性化算法 计算得出的。只要你掌握 C3 的三条规则和合并步骤,就能手动推出来,不需要运行 Python。
理解 C3 的核心思想:合并 + 保持局部优先级
C3 的目标是为每个类生成一个**线性化的父类序列**(即 MRO 列表),它必须同时满足:
-
子类永远在父类前面(比如
A(B, C)中,A 必须排在 B 和 C 前面) -
各父类的 MRO 顺序必须被保留(比如 B 的 MRO 是
[B, D, object],那在最终结果里 D 就必须紧跟在 B 后面,且都在 object 前) - 不能出现非法的“头元素冲突”(后面合并步骤会体现)
手动计算 MRO 的四步法(以 A(B, C) 为例)
假设我们有:
class D: pass class E: pass class B(D): pass class C(E): pass class A(B, C): pass
我们要算 A.mro(),即 A 的线性化序列。
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第 1 步:写出每个类的“初始列表”
D → [D, object]E → [E, object]B → [B] + merge(B 的父类 MRO) = [B] + merge([D, object]) = [B, D, object]C → [C] + merge([E, object]) = [C, E, object]-
A → [A] + merge( [B, D, object], [C, E, object] )← 关键:合并两个父类的 MRO
第 2 步:执行 merge(C3 合并规则)
合并多个列表 L₁, L₂, …,规则是:
- 取所有列表的首元素(head),看哪个 head 在其他所有列表中都不作为尾部(tail)出现
- 这个 head 就是当前合并结果的下一个元素
- 把所有含该 head 的列表删掉它的 head,继续合并剩余部分
- 如果找不到合法 head → 冲突,C3 失败(Python 会报
TypeError: Cannot create a consistent method resolution order)
现在合并:merge([B, D, object], [C, E, object])
- heads = {B, C};tails = 所有列表去掉 head 后的剩余部分 →
[D, object]和[E, object] - B 是否在任一 tail 中?
[E, object]里没有 B → OK;C 是否在[D, object]里?也没有 → 两个都“候选” - 但 C3 要求按参数顺序优先选左边的合法 head,所以先试 B
- B 合法 → 输出 B,删掉 B:剩下
merge([D, object], [C, E, object]) - 现在 heads = {D, C};tails =
[object]和[E, object] - D 在
[E, object]里吗?不在 → D 合法 → 输出 D,删掉 D:剩下merge([object], [C, E, object]) - heads = {object, C};tails =
[]和[E, object] - C 在
[]里?不在;在[E, object]里?也不在 → C 合法 → 输出 C - 删 C:剩下
merge([object], [E, object]) - heads = {object, E};tails =
[]和[object] - E 在
[]或[object]里?都不在 → E 合法 → 输出 E - 删 E:剩下
merge([object], [object])→ 输出 object
最终合并结果:[B, D, C, E, object],再加 A 自己 → A.mro() = [A, B, D, C, E, object]
常见易错点和验证技巧
手动算容易出错的地方:
-
忘了把 class 自己放最前面:MRO 总是以本类开头,比如
A的 MRO 一定是[A, ...] - 合并时误删整个列表,而不是只删 head:每次只移除一个 head,其余 tail 保留
- 忽略“object 必须在最后”的隐含约束:所有类最终都继承自 object,所以它一定出现在 MRO 末尾(除非你用旧式类,但 Python 3 没有)
-
遇到菱形继承要特别小心:比如
A(B, C), B(D), C(D),这时merge([B, D, object], [C, D, object])中,D 在两个 tail 里都出现(第二个列表的 tail 是[D, object]),但第一个列表 head 是 B,B 不在任何 tail → 先输出 B;之后merge([D, object], [C, D, object]),heads = {D, C},D 出现在第二个 tail 中 → D 不合法;C 不在[D, object]中 → C 合法 → 输出 C;继续下去可得[A, B, C, D, object]
快速验证:用 Python 一行确认
算完后,直接在 Python 里跑:
print(A.__mro__) # 或 A.mro()
输出元组就是最终答案,和你手算的一致,说明没出错。










