Python 3.10.5中带slots=True的dataclass子类调用super()报TypeError

问题代码 #

from dataclasses import dataclass

@dataclass(slots=True)
class Base:
    def hi(self):
        print("Hi")

@dataclass(slots=True)
class Sub(Base):
    def hi(self):
        super().hi()

Sub().hi()

报错信息 #

Traceback (most recent call last):
  File "...", line 16, in <module>
    Sub().hi()
  File "...", line 13, in hi
    super().hi()
TypeError: super(type, obj): obj must be an instance or subtype of type

已知现象 #

• 移除Sub类的slots=True，或把Sub改为手动定义__slots__的普通类，代码可正常运行
• 修改Base类的slots设置，错误仍存在
• 验证过Sub.__mro__为<class '__main__.Sub'>, <class '__main__.Base'>, <class 'object'>，且isinstance(Sub(), Base)返回True

原因分析 #

这是Python 3.10.x中dataclass配合slots=True实现的一个bug：当子类使用@dataclass(slots=True)继承同样带slots=True的dataclass父类时，生成的子类实例内部类型结构出现异常，干扰了super()的类型检查逻辑，导致合法实例被误判为不符合要求的类型。

解决方案 #

有几种可行的解决方式：

• 移除子类的slots=True：如果子类不需要slots内存优化，直接去掉该参数即可正常使用super()调用父类方法
• 手动定义子类的__slots__：保留dataclass装饰器，但手动声明__slots__替代slots=True参数：

from dataclasses import dataclass

@dataclass(slots=True)
class Base:
    def hi(self):
        print("Hi")

@dataclass
class Sub(Base):
    __slots__ = ()
    def hi(self):
        super().hi()

Sub().hi()

• 升级Python版本：该bug在Python 3.11及以上版本中已被修复，升级到更高版本即可彻底解决问题

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