前面說了descriptor,這個東西其實和Java的setter,getter有點像。但這個descriptor和上文中我們開始提到的函數方法這些東西有什么關系呢?
所有的函數都可以是descriptor,因為它有__get__方法。
>>> def hello():
pass
>>> dir(hello)
['__call__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '<span style="color: #ff0000;">__get__</span>
', '__getattribute__',
'__hash__', '__init__', '__module__', '__name__', '__new__',
'__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__str__', 'func_closure',
'func_code', 'func_defaults', 'func_dict', 'func_doc', 'func_globals', 'func_name']
>>>
注意,函數對象沒有__set__和__del__方法,所以它是個non-data descriptor.
方法其實也是函數,如下:
>>> class T(object):
def hello(self):
pass
>>> T.__dict__['hello']
<function hello at 0x00CD7EB0>
>>>
或者,我們可以把方法看成特殊的函數,只是它們存在于類 中,獲取函數屬性時,返回的不是函數本身(比如上面的<function hello at 0x00CD7EB0>),而是返回函數的__get__方法的返回值,接著上面類T的定義:
>>> T.hello 獲取T的hello屬性,根據查找策略,從T的__dict__中找到了,找到的是<function hello at 0x00CD7EB0>,但不會直接返回<function hello at 0x00CD7EB0>,因為它有__get__方法,所以返回的是調用它的__get__(None, T)的結果:一個unbound方法。
<unbound method T.hello>
>>> f = T.__dict__['hello'] #直接從T的__dict__中獲取hello,不會執行查找策略,直接返回了<function hello at 0x00CD7EB0>
>>> f
<function hello at 0x00CD7EB0>
>>> t = T()
>>> t.hello #從實例獲取屬性,返回的是調用<function hello at 0x00CD7EB0>的__get__(t, T)的結果:一個bound方法。
<bound method T.hello of <__main__.T object at 0x00CDAD10>>
>>>
為了證實我們上面的說法,在繼續下面的代碼(f還是上面的<function hello at 0x00CD7EB0>):
>>> f.__get__(None, T)
<unbound method T.hello>
>>> f.__get__(t, T)
<bound method T.hello of <__main__.T object at 0x00CDAD10>>
好極了!
總結一下:
1.所有的函數都有__get__方法
2.當函數位于類的__dict__中時,這個函數可以認為是個方法,通過類或實例獲取該函數時,返回的不是函數本身,而是它的__get__方法返回值。
我承認我可能誤導你認為方法就是函數,是特殊的函數。其實方法和函數還是有區別的,準確的說:方法就是方法,函數就是函數。
>>> type(f)
<type 'function'>
>>> type(t.hello)
<type 'instancemethod'>
>>> type(T.hello)
<type 'instancemethod'>
>>>
函數是function類型的,method是instancemethod(這是普通的實例方法,后面會提到classmethod和staticmethod)。
關于unbound method和bound method,再多說兩句。在c實現中,它們是同一個對象(它們都是instancemethod類型的),我們先看看它們里面到底是什么
>>> dir(t.hello)
['__call__', '__class__', '__cmp__', '__delattr__', '__doc__', '__get__', '__getattribute__',
'__hash__', '__init__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__',
'__str__', 'im_class', 'im_func', 'im_self']
__call__說明它們是個可調用對象,而且我們還可以猜測,這個__call__的實現應該大致是:轉調另外一個函數(我們期望的哪個,比如上面的hello),并以對象作為第一參數。
要 注意的是im_class,im_func,im_self。這幾個東西我們并不陌生,在t.hello里,它們分別代表T,hello(這里是存儲在 T.__dict__里的函數hello)和t。有了這些我們可以大致想象如何純Python實現一個instancemethod了:)。
其實還有幾個內建函數都和descriptor有關,下面簡單說說。
classmethod
classmethod能將一個函數轉換成類方法,類方法的第一個隱含參數是類本身 (普通方法的第一個隱含參數是實例本身),類方法即可從類調用,也可以從實例調用(普通方法只能從實例調用)。
>>> class T(object):
def hello(cls):
print 'hello', cls
hello = classmethod(hello) #兩個作用:把hello裝換成類方法,同時隱藏作為普通方法的hello
>>> t = T()
>>> t.hello()
hello <class '__main__.T'>
>>> T.hello()
hello <class '__main__.T'>
>>>
注意:classmethod是個類,不是函數。classmethod類有__get__方法,所以,上面的t.hello和T.hello獲得實際上是classmethod的__get__方法返回值
>>> t.hello
<bound method type.hello of <class '__main__.T'>>
>>> type(t.hello)
<type 'instancemethod'>
>>> T.hello
<bound method type.hello of <class '__main__.T'>>
>>> type(T.hello)
<type 'instancemethod'>
>>>
從 上面可以看出,t.hello和T.hello是instancemethod類型的,而且是綁定在T上的。也就是說classmethod的 __get__方法返回了一個instancemethod對象。從前面對instancemethod的分析上,我們應該可以推斷:t.hello的 im_self是T,im_class是type(T是type的實例),im_func是函數hello
>>> t.hello.im_self
<class '__main__.T'>
>>> t.hello.im_class
<type 'type'>
>>> t.hello.im_func
<function hello at 0x011A40B0>
>>>
完全一致!所以實現一個純Python的classmethod也不難:)
staticmethod
staticmethod能將一個函數轉換成靜態方法,靜態方法沒有隱含的第一個參數。
class T(object):
def hello():
print 'hello'
hello = staticmethod(hello)
>>> T.hello() #沒有隱含的第一個參數
hello
>>> T.hello
<function hello at 0x011A4270>
>>>
T.hello直接返回了一個函數。猜想staticmethod類的__get__方法應該是直接返回了對象本身。
還有一個property,和上面兩個差不多,它是個data descriptor。