为何将类实例作为基类时会报‘Foo() takes no arguments’错误？

先看触发错误的代码：

>>> class Foo: pass
>>> class Spam(Foo()): pass

运行后会抛出如下错误：

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Foo() takes no arguments

错误根源与执行流程拆解 #

Python规定类继承的父类必须是类对象，不能是类的实例。当你写Spam(Foo())时，整个执行流程是这样的：

1. 先执行Foo()，成功创建一个Foo类的实例；
2. 接下来Python尝试创建Spam类，把刚才的Foo实例当作父类传入元类的构造逻辑（所有用户定义类默认由type元类创建，底层会调用type('Spam', (Foo实例,), {})）；
3. 元类在处理继承关系时，需要父类是可被用于构建类层级的类对象，但传入的是实例。此时底层会尝试对这个实例执行类相关的操作，其中涉及到调用该实例（类似函数调用），但Foo类没有定义__call__方法，实例本身不支持被调用，于是就抛出了「Foo() takes no arguments」这个看似误导的错误——错误信息里的Foo()其实指的是尝试调用Foo的实例，而非创建Foo实例的过程。

简单总结：错误的本质是实例不能作为父类被继承，而报错信息的表述容易让人误解成创建Foo实例时出了问题，但实际上Foo实例已经成功创建了，问题出在后续用实例当父类的元类处理环节。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者yixuan