python方法如何自動接收'self'作爲第一個參數？

Question

請考慮Python中的策略模式示例（從示例here改編而來）。在這種情況下，替代策略是一種功能。

class StrategyExample(object): 
    def __init__(self, strategy=None) : 
     if strategy: 
      self.execute = strategy 

    def execute(*args): 
     # I know that the first argument for a method 
     # must be 'self'. This is just for the sake of 
     # demonstration 
     print locals() 

#alternate strategy is a function 
def alt_strategy(*args): 
    print locals() 

以下是默認策略的結果。

>>> s0 = StrategyExample() 
>>> print s0 
<__main__.StrategyExample object at 0x100460d90> 
>>> s0.execute() 
{'args': (<__main__.StrategyExample object at 0x100460d90>,)} 

在上面的例子s0.execute是一種方法（未一個普通的功能），並且因此在args的第一個參數，如所預期，是self。

以下是替代策略的結果。

>>> s1 = StrategyExample(alt_strategy) 
>>> s1.execute() 
{'args':()} 

在這種情況下是s1.execute一個普通的函數和作爲預期的，不接收self。因此args是空的。等一下！這怎麼發生的？

該方法和函數都以相同的方式調用。一個方法如何自動獲得self作爲第一個參數？當一種方法被普通的香草函數取代時，而不是如何得到self作爲第一個參數？

我能找到的唯一區別是當我檢查默認策略和替代策略的屬性時。

>>> print dir(s0.execute) 
['__cmp__', '__func__', '__self__', ...] 
>>> print dir(s1.execute) 
# does not have __self__ attribute 

是否__self__屬性對s0.execute（方法）上s1.execute（功能）的存在，但缺乏它在某種程度上解釋這種行爲差異？這一切如何在內部工作？

Answer 1

您可以在「用戶定義的方法」下的python參考中閱讀完整說明here。

如果您還有不明白的方法是如何工作的，一起來看看它的實現也許澄清事項：較短，更容易解釋可以在method objects蟒蛇教程的描述中找到。當引用不是數據屬性的實例屬性時，將搜索其類。如果名稱表示一個有效的類屬性，它是一個函數對象，則通過打包（指向）實例對象和在抽象對象中一起找到的函數對象來創建方法對象：這是方法對象。當使用參數列表調用方法對象時，會從實例對象和參數列表構造一個新參數列表，並使用此新參數列表調用函數對象。

基本上，會發生什麼在你的例子是這樣的：

• 分到一個班的功能（如當你聲明的類體中的方法發生）是......的方法。
  • 當您通過該類訪問該方法時，例如。 StrategyExample.execute你會得到一個「unbound method」：它不會「知道」它屬於哪個實例，所以如果你想在實例上使用它，你需要自己提供實例作爲第一個參數，例如。 StrategyExample.execute(s0)
  • 當您通過實例訪問方法時，例如。 self.execute或s0.execute，你會得到一個「綁定方法」：它「知道」它「屬於」哪個對象，並且將作爲第一個參數被調用。
• 然而，您直接分配給實例屬性的功能卻如self.execute = strategy甚至s0.execute = strategy是......只是一個普通的功能（相反的方法，它不通過類通）

爲了讓您的示例工作同在兩種情況下：

• 要麼你把功能分爲一個「真正」的方法：你可以用types.MethodType做到這一點：

  self.execute = types.MethodType(strategy, self, StrategyExample) 
  

  （你或多或少告訴類當execute被要求對這種特定情況下，應該把strategy到綁定的方法）

• 或者 - 如果您的策略並不真的需要訪問該實例 - 反過來將原始execute方法轉換爲靜態方法（使其成爲一個正常函數：它不會被調用與實例作爲第一個參數，所以s0.execute()會做完全一樣StrategyExample.execute()）：

  @staticmethod 
  def execute(*args): 
      print locals() 
  

Answer 2

當你做self.execute = strategy設置屬性爲純方法：

>>> s = StrategyExample() 
>>> s.execute 
<bound method StrategyExample.execute of <__main__.StrategyExample object at 0x1dbbb50>> 
>>> s2 = StrategyExample(alt_strategy) 
>>> s2.execute 
<function alt_strategy at 0x1dc1848> 

綁定方法是調用傳遞一個實例作爲第一個參數，除了通過所有參數的函數調用對象它被稱爲。

參見：Python: Bind an Unbound Method?

Answer 3

的方法是用於該函數的包裝，並調用與該實例作爲第一個參數的函數。是的，它包含一個__self__屬性（在3.x之前的Python中也是im_self），用於跟蹤它所連接的實例。但是，將該屬性添加到普通函數不會使其成爲方法;你需要添加包裝器。 Here is how（儘管你可能需要使用MethodType從types模塊來獲取構造函數，而不是使用type(some_obj.some_method)。

功能包，順便說一句，是通過該方法的__func__（或im_func）屬性訪問。

Answer 4

您需要將一個未綁定的方法（即使用self參數）分配給對象的類或綁定方法。

經由descriptor mechanism，你可以讓自己的綁定方法，這也是爲什麼當你指定（未綁定）功能的一類作品：

my_instance = MyClass()  
MyClass.my_method = my_method 

當調用my_instance.my_method()，查找將找不到輸入my_instance，這就是爲什麼它在稍後的時間最終會這樣做：MyClass.my_method.__get__(my_instance, MyClass) - 這是描述符協議。這將返回一個綁定到my_instance的新方法，然後在屬性後使用()運算符執行該方法。

這將在MyClass的所有實例之間共享方法，無論它們何時創建。但是，在分配該屬性之前，他們可能會「隱藏」該方法。

如果您只需要特定的對象有一個方法，只是手動創建一個綁定方法：

my_instance.my_method = my_method.__get__(my_instance, MyClass) 

有關的描述更詳細（導向），看到here。