python方法如何自动接收'self'作为第一个参数？

Question

请考虑Python中的策略模式示例（从示例here改编而来）。在这种情况下，替代策略是一种功能。

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() 

以下是默认策略的结果。

>>> 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是一种方法（未一个普通的功能），并且因此在args的第一个参数，如所预期，是self。

以下是替代策略的结果。

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

在这种情况下是s1.execute一个普通的函数和作为预期的，不接收self。因此args是空的。等一下！这怎么发生的？

该方法和函数都以相同的方式调用。一个方法如何自动获得self作为第一个参数？当一种方法被普通的香草函数取代时，而不是如何得到self作为第一个参数？

我能找到的唯一区别是当我检查默认策略和替代策略的属性时。

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

是否__self__属性对s0.execute（方法）上s1.execute（功能）的存在，但缺乏它在某种程度上解释这种行为差异？这一切如何在内部工作？

Answer 1

您可以在“用户定义的方法”下的python参考中阅读完整说明here。

如果您还有不明白的方法是如何工作的，一起来看看它的实现也许澄清事项：较短，更容易解释可以在method objects蟒蛇教程的描述中找到。当引用不是数据属性的实例属性时，将搜索其类。如果名称表示一个有效的类属性，它是一个函数对象，则通过打包（指向）实例对象和在抽象对象中一起找到的函数对象来创建方法对象：这是方法对象。当使用参数列表调用方法对象时，会从实例对象和参数列表构造一个新参数列表，并使用此新参数列表调用函数对象。

基本上，会发生什么在你的例子是这样的：

• 分到一个班的功能（如当你声明的类体中的方法发生）是......的方法。
  • 当您通过该类访问该方法时，例如。 StrategyExample.execute你会得到一个“unbound method”：它不会“知道”它属于哪个实例，所以如果你想在实例上使用它，你需要自己提供实例作为第一个参数，例如。 StrategyExample.execute(s0)
  • 当您通过实例访问方法时，例如。 self.execute或s0.execute，你会得到一个“绑定方法”：它“知道”它“属于”哪个对象，并且将作为第一个参数被调用。
• 然而，您直接分配给实例属性的功能却如self.execute = strategy甚至s0.execute = strategy是......只是一个普通的功能（相反的方法，它不通过类通）

为了让您的示例工作同在两种情况下：

• 要么你把功能分为一个“真正”的方法：你可以用types.MethodType做到这一点：

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

  （你或多或少告诉类当execute被要求对这种特定情况下，应该把strategy到绑定的方法）

• 或者 - 如果您的策略并不真的需要访问该实例 - 反过来将原始execute方法转换为静态方法（使其成为一个正常函数：它不会被调用与实例作为第一个参数，所以s0.execute()会做完全一样StrategyExample.execute()）：

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

Answer 2

当你做self.execute = strategy设置属性为纯方法：

>>> 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> 

绑定方法是调用传递一个实例作为第一个参数，除了通过所有参数的函数调用对象它被称为。

参见：Python: Bind an Unbound Method?

Answer 3

的方法是用于该函数的包装，并调用与该实例作为第一个参数的函数。是的，它包含一个__self__属性（在3.x之前的Python中也是im_self），用于跟踪它所连接的实例。但是，将该属性添加到普通函数不会使其成为方法;你需要添加包装器。 Here is how（尽管你可能需要使用MethodType从types模块来获取构造函数，而不是使用type(some_obj.some_method)。

功能包，顺便说一句，是通过该方法的__func__（或im_func）属性访问。

Answer 4

您需要将一个未绑定的方法（即使用self参数）分配给对象的类或绑定方法。

经由descriptor mechanism，你可以让自己的绑定方法，这也是为什么当你指定（未绑定）功能的一类作品：

my_instance = MyClass()  
MyClass.my_method = my_method 

当调用my_instance.my_method()，查找将找不到输入my_instance，这就是为什么它在稍后的时间最终会这样做：MyClass.my_method.__get__(my_instance, MyClass) - 这是描述符协议。这将返回一个绑定到my_instance的新方法，然后在属性后使用()运算符执行该方法。

这将在MyClass的所有实例之间共享方法，无论它们何时创建。但是，在分配该属性之前，他们可能会“隐藏”该方法。

如果您只需要特定的对象有一个方法，只是手动创建一个绑定方法：

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

有关的描述更详细（导向），看到here。