子类化不可变类型时访问不可变部分的最优方法探究

初始实现 #

我想要为float创建一个子类，实现代码如下：

class MyFloat(float):
    def __new__(cls, number, extra):
        return super().__new__(cls, number)

    def __init__(self, number, extra):
        float.__init__(number)
        self.extra = extra

目前执行x = MyFloat(0.0, 'hi')后，x + 1会返回float类型的1.0，这符合预期，但我希望x + 1能返回MyFloat(1.0, 'hi')。

尝试中的递归问题 #

最初我想添加如下__add__方法：

def __add__(self, other):
    return MyFloat(self + other, self.extra)

但这会触发递归错误，因为代码会不断调用自身（注：我清楚两个MyFloat相加只会保留第一个的extra，这是简化示例）。

现有可行但粗糙的方案 #

目前有两种可行但不够优雅的实现方式：

1. 转换为float后计算：

def __add__(self, other):
    return MyFloat(float(self) + other, self.extra)

2. 直接调用float.__add__而非使用+运算符：

def __add__(self, other):
    return MyFloat(float.__add__(self, other), self.extra)

疑问 #

1. 是否存在更Pythonic或更高效的处理方式？
2. 在其他场景中需要访问实例的不可变部分时，比如要将extra更新为f"{self+1.0}"（此处self指代不可变的数值部分），该如何实现？

速度测试更新 #

我做了一些速度测试，得到了有趣的结果：

• 使用float.__add__（或super().__add__）的速度相对最慢，比基准代码慢20%以上；
• 用float(self)和float(other)转换为float的方式表现更好，比基准慢约15%；
• 使用self.real和other.real比基准慢约12%；
• 最快的方法是使用+self和+other，仅比基准慢6-8%——虽然原理看似与float(self)一致，但效率差异稳定。

想了解是否存在比+self更高效的方法？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Glen O