Python如何覆写类方法形式数值魔法方法 正确响应类+运算符

你观察到的差异来自Python数据模型对特殊方法（双下划线魔法方法）的固定查找规则，和@classmethod装饰器本身没有关系：

• 对任意对象执行运算符操作时，Python不会走正常的实例属性查找流程，而是直接在该对象的类型上找对应的特殊方法。
• 类本身也是对象，它的类型就是定义它时使用的元类。所以执行C + 3时，实际执行的等价代码是type(C).__add__(C, 3)，也就是直接去元类Meta上找__add__，完全不会检查C自身的属性字典里有没有定义__add__。
• 而你写C.__add__(3)是普通的显式属性访问，走正常的getattr查找流程：先查C自身的属性，找到被@classmethod装饰的__add__就绑定后调用，所以会输出C。

你写的两段测试代码也完全符合这个规则：

• 普通方法call()不是双下划线特殊方法，C.call()走正常属性查找，会优先拿到类自己定义的类方法版本，输出C。
• 没有自定义元类时，C的类型是内置type，type没有实现__add__，所以C + 3直接抛出TypeError。

不需要为每个要自定义__add__的类单独写新元类，有两种通用实现方式：

方案1：在公共元类中增加分发逻辑 #

修改公共元类的__add__实现，调用前先检查当前类是否自定义了__add__方法，如果有就优先调用类自己的实现，否则走元类默认逻辑：

from abc import ABCMeta

class Meta(ABCMeta):
    def __add__(cls, other):
        # 检查类自身是否定义了__add__
        if '__add__' in cls.__dict__:
            method = cls.__dict__['__add__']
            # 手动绑定类方法/普通方法的第一个参数
            return method.__get__(cls, type(cls))(other)
        # 默认元类逻辑
        print('meta __add__')

class C(metaclass=Meta):
    @classmethod
    def __add__(cls, other):
        print('C __add__')

C + 3  # 输出 C __add__

方案2：通过__init_subclass__动态生成适配元类 #

如果不想修改原有公共元类的代码，可以在基类中借助__init_subclass__钩子，检测到子类自定义__add__时，动态生成专属元类替换子类的类型，不需要手动编写元类代码：

from abc import ABCMeta

class Meta(ABCMeta):
    def __add__(cls, other):
        print('meta __add__')

class HookBase(metaclass=Meta):
    def __init_subclass__(cls, **kwargs):
        super().__init_subclass__(**kwargs)
        if '__add__' in cls.__dict__:
            # 动态创建继承自原有元类的新元类
            custom_meta = type(
                f'{cls.__name__}Meta',
                (type(cls),),
                {
                    '__add__': lambda meta_cls, other: cls.__dict__['__add__'].__get__(meta_cls, type(meta_cls))(other)
                }
            )
            # 替换子类的类型为新元类的实例
            cls.__class__ = custom_meta

class C(HookBase):
    @classmethod
    def __add__(cls, other):
        print('C __add__')

C + 3  # 输出 C __add__

注意：直接给类对象赋值__add__方法（比如C.__add__ = classmethod(...)）只会对显式调用C.__add__()生效，只要元类层面没有做上述分发处理，运算符调用永远不会访问到类自身定义的__add__。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者D-Y