Python中数字符号与int的关联机制及子类化int实现访问日志方法

一、实现子类化int并在值被访问时打印日志 #

首先要明确：int是不可变类型，初始化需通过__new__方法；而“值被访问”的场景覆盖直接打印、运算、类型转换等，需要重写对应的特殊方法来触发日志输出。

示例代码如下：

class subInt(int):
    def __new__(cls, value):
        return super().__new__(cls, value)
    
    # 直接打印或转换为字符串时触发
    def __repr__(self):
        print('accessing')
        return super().__repr__()
    
    def __str__(self):
        print('accessing')
        return super().__str__()
    
    # 加法运算（包括被其他数加的场景）
    def __add__(self, other):
        print('accessing')
        result = super().__add__(other)
        return subInt(result)
    
    def __radd__(self, other):
        print('accessing')
        result = super().__radd__(other)
        return subInt(result)
    
    # 转换为原生int时触发
    def __int__(self):
        print('accessing')
        return super().__int__()

测试效果：

num = subInt(4)
print(num)          # 输出accessing，再输出4
print(num + 2)      # 输出accessing，再输出6（subInt实例）
print(3 + num)      # 输出accessing，再输出7（subInt实例）
print(int(num))     # 输出accessing，再输出4

如果需要覆盖更多访问场景（比如减法、比较、哈希等），可以继续重写对应的特殊方法（如__sub__、__eq__、__hash__等），具体取决于你对“值被访问”的定义范围。

二、Python3中数字符号4与int实例4的底层关联机制 #

1. 小整数缓存池优化
   Python为提升性能，会对**-5到256之间的整数**预先创建实例并缓存。当你写下数字4时，解释器不会重复创建新实例，而是直接从缓存池中取出已存在的对象：

a = 4
b = 4
print(a is b)  # 输出True，说明是同一个对象

超出该范围的整数，每次创建会生成新实例（默认CPython行为）：

c = 1000
d = 1000
print(c is d)  # 输出False

2. 字面量的解析与对象加载
   解释器解析源代码时，会先通过词法分析识别4为整数字面量，编译阶段将其转换为LOAD_CONST操作码，运行时直接从常量池或小整数缓存中加载对应的int实例。

3. int的不可变性
   int是不可变类型，实例一旦创建就无法修改值。所有对4的运算（如4+1）都会返回新的int实例（这里是5，同样在缓存池内），原实例保持不变。

4. 类型与实例的关系
   type(4)返回int，说明4是int类的实例。Python中所有数字字面量都是对应内置类型的实例，而内置类型本身也继承自object，属于对象范畴。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者DoubleDouble