继承bitstring.BitArray时子类构造函数首参数被父类误用的原因与解决方法

自定义类继承bitstring库的BitArray类时，遇到构造函数参数异常：子类定义的第一个位置参数总是被父类BitArray的构造函数占用，导致预期行为不符。

示例代码 #

from bitstring import BitArray

class MyClass(BitArray):
    def __init__(self, var1, kwvar1=None, *args, **kwargs):
        super().__init__(*args, **kwargs)
        self.var1 = var1
        self.kwvar1 = kwvar1


a = MyClass('0xff', kwvar1="myvar")
print(a.b) # 预期为空
print(a.var1)
print(a.kwvar1)

实际输出 #

11111111
0xff
myvar

按预期a.b应为空，但实际得到了由'0xff'初始化的全1BitArray。

额外参数传入时的错误 #

若执行：

a = MyClass('0xff','0x0f0f', kwvar1="myvar")

会触发KeyError：

C:\Python\Python311\Lib\site-packages\bitstring.py", line 964, in __new__
    return _cache[auto]
           ~~~~~~^^^^^^
KeyError: '0xff'

预期a.b应返回0000111100001111（对应0x0f0f），但实际报错。

问题根源 #

BitArray是依赖__new__方法完成实例创建的类型，而非普通类的__init__。当创建子类实例时，Python会优先调用父类的__new__方法，且__new__会接收所有传入的参数——包括你想留给子类的var1。

你之前只重写了__init__，但此时实例已经被父类__new__用第一个位置参数初始化完成，super().__init__(*args, **kwargs)的调用实际没有起到预期的初始化作用，因为BitArray的核心初始化逻辑在__new__中。

解决方案 #

需要重写子类的__new__方法，先提取子类专属的参数，再将剩余参数传递给父类的__new__：

from bitstring import BitArray

class MyClass(BitArray):
    def __new__(cls, var1, kwvar1=None, *args, **kwargs):
        # 先调用父类__new__创建实例，传入剩余参数
        obj = super().__new__(cls, *args, **kwargs)
        # 给实例绑定子类属性
        obj.var1 = var1
        obj.kwvar1 = kwvar1
        return obj

# 测试验证
a = MyClass('0xff', kwvar1="myvar")
print(a.b)  # 输出空字符串，符合预期
print(a.var1)  # 输出0xff
print(a.kwvar1)  # 输出myvar

b = MyClass('custom_data', '0x0f0f', kwvar1="test")
print(b.b)  # 输出0000111100001111
print(b.var1)  # 输出custom_data

补充说明 #

• 若想彻底避免参数冲突，也可以将子类的所有参数设为关键字参数，比如def __new__(cls, *, var1, kwvar1=None, *args, **kwargs)，强制调用者用关键字传递子类参数，避免和父类的位置参数混淆。
• 之前的KeyError是因为父类__new__将'0xff'当作初始化参数处理，但该值不在BitArray的缓存键或支持的初始化格式中，导致报错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bembrin