C#からPythonへの書き換え、キャストについて

Question

前提・実現したいこと

お世話になります。
C#は全くの初心者なのですが、C#で頂いたコードをPythonに書き換えたいと思っています。
書き換えたいコードは以下のコードです。

Test1 AS = Test as Test1

Testは基底クラスで、Test1はその派生クラスです。
これが、たぶんダウンキャストと言われるものだろうというとこまではわかったのですが、
Pythonでこのコードが再現できるのかどうかがわかりません。再現できるのでしょうか？
再現できる場合は、その方法をご教授頂きたいです。

試したこと

以下のリンクを参照して、トライしましたが、うまくいきませんでした。
両方のクラスとも__slots__ はもっていません。
http://nihaoshijie.hatenadiary.jp/entry/2014/08/09/152558
また、以下のリンクではPythonではクラスキャストは再現できないと記載されています。
https://qiita.com/_Nanagin/items/f8afd1432b7327ad885e

Comments

[tachikoma]

たぶんその部分無視（省略）してもいいと思うけど、もう少し前後の文脈をコードで教えて下さい。

Answer 1

結論から言えば「おおきく道を間違えている」といえると思います。

参照しておられるサイトは（大変失礼かつ生意気な言いようですが）Pythonの型システムの設計に踏み込んだ議論が不足していると思います。(スミマセン、元の記述は言い方がおかしかったので訂正しました)。

Pythonでは動的なインスタンスの改変をかなり「ゆるく」許しており「型を表す重要なフィールドである__class__も場合によっては簡単に改変できる」ようになっています。しかしながら「それを変更することで何が起きるかは言語システムでは何も保証していないに近い」です。

def cast(clazz, instance):
    instance.__class__ = clazz

class A:
    def __init__(self, value):
        self.value = value

    def get(self):
        return self.value

    def __repr__(self):
        return '#<A: value={}>'.format(self.value)

class B: pass

b = B()
print(type(b))    # => <__main__.B at ...>
case(A, b)
print(type(b))    # => <__main__.A at ...> Aのインスタンスになったかのように見えるが
print(b)          # => 例外
print(b.get())    # => 例外
b.value = 1
print(b.get())    # => 1
print(b)          # => #<A: value=1>

ちなみにcastした後、b.valueに1を設定なんてことをしてますが、それをしさえすればいいかという単純な話でもありません。classの定義のしかたによって上記のような程度ではすまず、手が付けられない状況にもなることもあるでしょう。

要するに単に__class__を変えたらインスタンスが他のクラスに化けてくれるなんてことはありません。これはPythonの型システムを熟知したプログラマーが新たにメタクラスやそれに関連したデコレータなどのメタプログラミングをする際に使うもので、普通のアプリケーションを作る際に手をだすようなものではないと思います。

さてそもそもC#のような静的型付け言語におけるダウンキャストとは

「ある基底クラスに属するインスタンスが、そのクラスの特定の派生クラスのインスタンスであるかどうかを検査し、そうであるなら成功、そうでないなら失敗（失敗動作は例外の発生だったり、つじつまを合わせるために結果をnullにしたり）させること」です。

決して「基底クラスの派生クラスでないものを無理やり派生クラスに改変する」ようなものではありません。全然目的が違うのです。

---

補足: 結論を言い忘れました。(じゃなくて...)C#のasをそのまままねするなら次のようにすべきと思います。

a = some_function()  # AまたはAの派生のBのインスタンスを返すような関数
b = a if isinstance(a, B) else None
# もしaがBのインスタンスならbにはそのインスタンスが設定されそうでなければNoneが設定される

Comments

[KSwordOfHaste]

よく推敲する前に投稿してしまい立て続けに編集してしまいました。質問者さんにアドバイスする前に、自分こそ考えを整理したり文章をまとめる訓練しなきゃです。失礼いたしました。

[SKEK]

ご丁寧にご回答くださりありがとうございました。
ダウンキャストのご説明がとても分かりやすく勉強になりました。

Answer 2

そもそもダックタイピングの言語でキャストとか要らないと思うんですが・・・

Comments

[SKEK]

コメントして頂きありがとうございました。勉強になります。