Python继承frozenset重写构造方法报TypeError的原因与解决方法

frozenset是Python内置的不可变集合类型，所有Python内置不可变类型（包括int、str、tuple、frozenset）的实例值初始化逻辑都不放在__init__方法中，而是在__new__方法（实例创建阶段）就完成值的绑定——毕竟不可变对象一旦创建完成就不能修改内容，等执行到__init__时实例已经生成、处于不可变状态，根本没法再修改集合内的元素。
你写的代码有两个核心问题：

• frozenset本身的__init__方法直接继承自顶层object类，除了self参数外不接收任何其他传入值，你在__init__中调用super().__init__([1,2,3])相当于给object的__init__多传了一个列表参数，正好触发你看到的TypeError。
• 你把初始化集合元素的逻辑写在__init__里，就算不报错，也没法修改已经创建完成的frozenset实例的内容，根本达不到预期效果。

继承frozenset这类不可变内置类型时，涉及实例初始值设置的逻辑要重写__new__方法实现，基础修复代码如下：

class B(frozenset):
    def __new__(cls):
        # __new__是类级别的实例创建方法，需要返回生成的实例对象
        return super().__new__(cls, [1, 2, 3])

此时实例化测试就可以正常运行：

b = B()
print(b)  # 输出: frozenset({1, 2, 3})

如果要实现你需要的单例模式frozenset，只需要在__new__方法中增加实例缓存逻辑即可：

class SingletonFrozenset(frozenset):
    _instance = None  # 类属性缓存单例实例
    def __new__(cls):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = super().__new__(cls, [1, 2, 3])
        return cls._instance

验证单例效果：

s1 = SingletonFrozenset()
s2 = SingletonFrozenset()
print(s1 is s2)  # 输出: True，两次实例化拿到的是同一个对象
print(s1)        # 输出: frozenset({1, 2, 3})

注意：不要在子类的__init__方法中给父类__init__传递集合元素相关的参数，frozenset的__init__不处理这类入参，传参就会触发参数不匹配的报错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者CrabMan