継承したfloatクラスの出力結果の実態について

Question

下記のコードでそれぞれのアウトプットの意味を明確に理解したいと思っています。

1. Floatのインスタンス生成時に組み込み関数ならぬ組み込みクラスであるfloatに16を束縛して浮動小数点をつけた処理が内部で実行された結果が変数fに格納されているのでしょうか？つまり、float(16)と同じことがおきている。

2. しかし、f = float(16)としたときとは、結果がことなるようで、データの型が__main__.Floatになっています。これは、データ型がFloatクラスの16.0という値なのでしょうか？つまり、float型ではない。

3)一方で、float型にみえないのですが、int型との加算はでき、その出力結果は、float型にかわっています。Floatインスタンスと加算してることになりますが、演算子が実行される際に__func__()がよばれインスタンスも扱えるようになるのでしょうか？

class Float(float):
    pass
f = Float(16)

f
-> 16.0

type(f)
-> __main__.Float

f + 10
-> 26.0

f = f + 10
type(f)
-> float

Answer 1

1. Floatのインスタンス生成時に組み込み関数ならぬ組み込みクラスであるfloatに16を束縛して浮動小数点をつけた処理が内部で実行された結果が変数fに格納されているのでしょうか？つまり、float(16)と同じことがおきている。

Floatでは__init__を上書きしていないので、floatの__init__が呼ばれますが、それが格納されるのは
floatのインスタンスではなくFloatインスタンスです。

fを表示すると16.0と表示されるのは、Floatがfloatの__repr__を上書きしていないからです。
上書きすると以下のようになります。

>>> class Float(float):
...     def __repr__(self):
...         return super().__repr__() + '(Float)'
...
>>> f = Float(16)
>>> f
16.0(Float)

1. しかし、f = float(16)としたときとは、結果がことなるようで、データの型が__main__.Floatになっています。これは、データ型がFloatクラスの16.0という値なのでしょうか？つまり、float型ではない。

そのインスタンスオブエジェクトのクラスが何なのかという意味では違います。

>>> class Float(float):
...     pass
...
>>> f = Float(16)
>>> g = float(16)
>>> print(f.__class__)
<class '__main__.Float'>
>>> print(g.__class__)
<class 'float'>

fがfloatのインスタンスであるかというと、インスタンスです。

>>> isinstance(f, float)
True

これは、Trueがintのインスタンスであるのと同じです。
また、16.0がobjectのインスタンスであるのと同じです。

>>> isinstance(True, int)
True
>>> isinstance(16.0, object)
True

3)一方で、float型にみえないのですが、int型との加算はでき、その出力結果は、float型にかわっています。

Floatでは、__add__を上書きしていないので、floatの__add__が呼ばれます。
floatの__add__はfloatを返すので演算結果はfloatになります。
以下のように__add__(と__radd__)を上書きすれば演算結果はFloat型になります。

>>> class Float(float):
...     def __add__(self, y):
...         return Float(super().__add__(y))
...     def __radd__(self, y):
...         return Float(super().__radd__(y))
...     def __repr__(self):
...         return super().__repr__() + '(Float)'
...
>>> f = Float(16)
>>> f + 1
17.0(Float)
>>> 1 + f
17.0(Float)

Comments

[sequelanonymous]

ありがとうございます！
まさに下記の部分が一番困っていてこの回答をみて諸々知識がつながりすっきりしました。

> fを表示すると16.0と表示されるのは、Floatがfloatの__repr__を上書きしていないからです。
上書きすると以下のようになります。

[sequelanonymous]

すみません、今確認したら、
>>> class Float(float):
... def __repr__(self):
... return super().__repr__() + '(Float)'
...
>>> f = Float(16)
>>> type(f)
__main__.Float

だったので、出力の型は、floatにしたい場合は、どのスペシャルメソッドをオーバーライドすればいいのでしょうか？