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Me surgió una duda de qué es exactamente la clase u objeto object en Python.

Según sé, en Python todo es creado por la metaclase type (pero por lo que explicaré a continuación me hace dudar):

>>> str.__class__
<class 'type'>
>>> int.__class__
<class 'type'>
>>> bool.__class__
<class 'type'>
>>> float.__class__
<class 'type'>
>>> class A:
...     pass
... 
>>> A.__class__
<class 'type'>
>>> ClassName = type('ClassName', (), {})
>>> ClassName.__class__
<class 'type'>

Por otra parte object es una instancia de type:

>>> object.__class__
<class 'type'>
>>> isinstance(object, type)
True

Lo que no me cuadra en absoluto es esto:

>>> isinstance(type, object)
True

¿Cómo es posible que type sea una instancia de object si se supone que object es una instancia de type? No tiene sentido. Parece que Python se esté contradiciendo...

Además de esto, object es una clase base de type:

>>> type.__bases__
(<class 'object'>,)

Pero según Python object es una instancia de type y según eso, ¿cómo es posible que una clase (type) herede de un instancia (object) de dicha clase?

Entonces en base a esto: ¿Qué es exactamente type y object? ¿Cuál de las dos es la metaclase o "la clase que crea clases" "verdadera" por así decirlo? Según tenia entendido era type:

type('MyClass', (), {})

Y por curiosidad de saber más sobre object, al parecer todas las clases heredan o descienden de él:

>>> int.__bases__
(<class 'object'>,)
>>> bool.__bases__
(<class 'int'>,)
>>> str.__bases__
(<class 'object'>,)
>>> float.__bases__
(<class 'object'>,)
>>> class A:
...     pass
... 
>>> A.__bases__
(<class 'object'>,)

¿Por qué esto es así?

2 respuestas 2

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Tal vez un buen resumen sea:

En Python todo es un objeto y todo lo demás no existe, además todo objeto tiene un tipo. Y si, un tipo también es un objeto...

Es común que, a la hora de dar soporte a la POO en un lenguaje, exista una metaclase de la que deriven las demás clases y una clase raíz de la que deriva todo objeto. Por ejemplo, en Smalltalk existe Class y Object respectivamente. Bien, podríamos pensar que en Python sus equivalentes son type y object, pero si como se menciona arriba, todo es un objeto, type también lo es y por tanto debería derivar de object. Como object es una clase, debería derivar de type... lo cual nos lleva a una pregunta clásica en filosofía y que es tu pregunta en esencia:

¿Qué fue antes el huevo o...? Perdón, ¿el objeto o el tipo?

En Python todo gira en torno al concepto de "objeto", es la abstracción de Python para representar datos. Todo dato en Python es representado por objetos o por relaciones entre ellos.

Todo objeto tiene a su vez tres características:

  • Una identidad: es exclusiva de cada objeto y jamás cambia mientras exista. En CPython se usa la dirección de memoria del objeto. Es lo que el operador de identidad (is) compara y lo que el builtin id() retorna.

  • Un valor: los datos representados por el objeto, el valor puede cambiar en objetos mutables como las listas. En objetos inmutables como las cadenas no puede ser modificado después de la instancia del objeto.

  • Un tipo: el tipo (o clase) de un objeto es la clase de la que es instancia. Una clase también es un objeto y por tanto tiene un tipo, el tipo de éstos objetos es type. El mismo type es también un objeto y su tipo es también type, único objeto con ésta característica.

Conceptualmente, desde Python 2.2 "tipo" y "clase" son lo mismo.

object

La clase object es la base de la jerarquía de clases en Python. Todas las clases son subclases de la clase de object, por lo tanto todos los objetos son instancias de object. Dicha clase contiene el esqueleto básico de una clase, de ella provienen los métodos esenciales que toda clase tiene como __getattribute__, métodos que siempre podemos llamar desde una subclase para, por ejemplo en el caso de '__getattribute__', hacer imposible que existan atributos privados en Python por mucho que nos empeñemos...

Recordemos, que una clase en si misma es también un objeto, un objeto alojado en memoria con las instrucciones para construir otros objetos.

>>> import sys
>>> isinstance(sys, object)
True

>>> isinstance(str, object)
True

>>> class Foo: pass
>>> isinstance(Foo, object)
True

>>> isinstance(type(type), object)
True

>>> isinstance(object, object)  # ?????
True

>>> isistance("El Universo", object) # !!!!!
True

type

Definida en C (PyObject* PyType_Type), es la única metaclase preconstruida que hay en CPython. Una metaclase es simplemente una clase cuyas instancias son también clases.

Lo mismo que afirmamos que todo es un objeto, todo tiene un tipo, si, object también...

>>> type(object)
type

pero a diferencia de lo que ocurría con object, no todo es un tipo (o deriva de type):

>>> import sys
>>> isinstance(sys, type)
False

>>> isinstance(str, type)
True

>>> class Foo: pass
>>> isinstance(Foo, type)
True

>>> isistance("El Universo", type)
False

Todo parece un lío, puede parecer que type y object heredan mutuamente una de otra, pero ésto no es realmente cierto, de hecho esto es intrínsecamente imposible conceptualmente en POO. Además hay que tener siempre presente que nos movemos en un nivel dónde realmente la POO no existe, se está creando. CPython se implementa en C y C no entiende de POO. Ni object hereda de type ni type de object a éste nivel, no existe la herencia simplemente.

Más que heredarse mutuamente, lo que ocurre es que object es instancia de type y type deriva de object. Efectivamente no deja de haber una relación cíclica que se resuelve a nivel de C en varios pasos y con varios indirecciones de por medio en las que no voy a entrar.

En el nivel de Python, el pequeño párrafo del inicio de la respuesta debe cumplirse siempre para respetar el modelo de datos:

  • Cómo todo es un objeto, type tiene que ser un objeto para existir.
  • Cómo object es el tipo base de todos los objetos, es un tipo y como tipo debe ser una instancia de type.

Si nos abstraemos de todos los detalles de implementación y conceptuales, podríamos quedarnos para no perturbar nuestra existencia con lo siguiente:

La clase base para todo objeto es object (que no sea la propia object claro), siempre, siempre, siempre:

>>> class Foo(): pass
>>> Foo.__bases__
(object,)

>>> object.__bases__
()

>>> type.__bases__
(object,)

Todo objeto tiene un tipo, que es simplemente la clase de la que es instancia, por eso tipo y clase son conceptos equivalentes. Muy bonito hasta aquí, pero si todo objeto tiene un tipo y una clase es también un objeto, ¿qué tipo le asignamos a un objeto "clase"? Aquí es dónde entra type precisamente, es el tipo de todo objeto "clase", incluida object y type misma.

La clase type expuesta a través del builtin type() nos permite crear nuevos tipos/clases dinámicamente, como buena metaclase nos permite crear instancias que son clases, pero ¿alguien adivina en éste punto cuál es la clase base de las clases que type nos genera?

>>> new = type("Bar", (), {})

>>> type(new)
type

>>> new.__bases__
(object,)  # No podía ser de otra forma....

Hay que tener siempre presente la distinción entre derivar/heredar y ser instancia de algo. Una cosa es "ser una instancia de X" y otra muy distinta "ser una clase que derivada de X":

class Foo():
    pass

class Bar(Foo):
    pass

foo = Foo()

foo es instancia de Foo, pero no hereda de ella, en cambio Bar si deriva de Foo, pero no es instancia de ella.


Resumen

  • Todo objeto menos el propio object deriva de object, si no, no existe.

  • La metaclase type como un objeto que existe, deriva de object.

  • La metaclase type crea otras clases que todas, sin excepción, derivan de object.

  • Por lo tanto, object no deriva/hereda de nada, pero type si es instancia de object.

  • Tanto object como type son clases, luego su tipo es type, por lo que type es la única clase en la que se cumple que:

    type(type) == type
    

Por lo tanto podemos considerar que una clase/tipo es una instancia de type y deriva siempre de object.

>>> isinstance(object, type)
True

>>> issubclass(object, type)
False

>>> isinstance(type, object)
True

>>> issubclass(type, object)
True
3
  • Excelente respuesta! Pero dices que "Ni object hereda de type ni type de object", entonces por que al hacer type.__bases__ se ve que type hereda de object? Commented el 21 may. 2020 a las 20:48
  • O es algo de C que ya no me corresponde saber mas? Commented el 21 may. 2020 a las 22:08
  • 1
    Hola Julio, he retocado algo la respuesta para intentar evitar la ambigüedad que comentas, efectivamente me refería a nivel de implementación en C, y no es que no te corresponda saber más, solo faltaría, es que no he querido meterme en ese charco, del que no se si sería capaz de salir en una sola respuesta dada mi escasa (por decir algo...) capacidad de resumen. Tampoco he mencionado nada sobre la historia que hay detrás de object, las clases de nuevo estilo y la diferencia entre tipo y clase en Python < 2.2, creo que queda lejano dado que Python 2 ha ¿muerto?. Por cierto, muy buena pregunta.
    – FJSevilla
    Commented el 21 may. 2020 a las 22:50
6

Vaya pregunta más interesante. Te comparto mi respuesta haciendo referencia a la documentación oficial del lenguaje, pero también basándome en mi experiencia personal en el punto más profundo de tu pregunta.


Y por curiosidad de saber más sobre object, al parecer todas las clases heredan o descienden de el:

Efectivamente, según la documentación del lenguaje, https://docs.python.org/3/library/functions.html#object, el objeto object es un objeto de tipo clase, y es una base para todas las demás clases. Por eso todas las clases, entre ellas las incorporadas en el lenguaje, como int, dict, set, list, etc., tienen como una de sus clases base al objeto object.

Por otra parte object es una instancia de type:

>>> object.__class__
<class 'type'>
>>> isinstance(object, type)
True

Lo que no me cuadra en absoluto es esto:

>>> isinstance(type, object)
True

¿Como es posible que type sea una instancia de object si se supone que object es una instancia de type? No tiene sentido. Osea python se esta contradiciendo... Ademas de esto object es una clase base de type:

>>> type.__bases__
(<class 'object'>,)

Pero según python object es una instancia de type y según eso ¿Como es posible que una clase (type) herede de un instancia (object) de dicha clase?

Sin duda, ésto resulta muy confuso en virtud de lo anterior. En mi experiencia no hay contradicción: siguiendo la documentación, el objeto object es la clase de la que derivan todas las demás; podemos explorar aún más, y encontraremos que type es una subclase de object,

issubclass(type, object)  # -> True

pero no es cierto que object sea subclase de type. Entonces, object es ejemplar (instancia) de type por diseño, para evidenciar que object es una clase (o bien, un objeto de tipo clase), y todas las clases son objetos cuyo tipo es type (https://docs.python.org/3/reference/datamodel.html), incluso si object no se obtiene de object = type("object", bases=(), dict=some_dict). Análogamente pasa con type.

Entonces en base a esto ¿Que es exactamente type y object? ¿Cual de las dos es la metaclase o "la clase que crea clases" "verdadera" por así decirlo?

type('MyClass', (), {})

En este punto no hay mayor confusión. El objecto object es la base de todas las clases, y contiene los métodos comunes para todos los ejemplares de cualquier clase, incluso si estos ejemplares son clases en sí mismos. Cuando la llamas en la forma object(), entrega un objeto sin características ni atributos (https://docs.python.org/3/library/functions.html#object), así que no crea clases. El objeto type es una clase, y por lo tanto su tipo es ella misma: type. Cuando la llamas con tres argumentos es una forma dinámica de crear una clase en lugar de declarar class https://docs.python.org/3/library/functions.html#type. La clase que crea clases es type (es una metaclase), y por eso todas las clases son ejemplares de type.

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  • Muy buena respuesta @Abel !! Commented el 21 may. 2020 a las 7:07

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