包头网站建设SEO优化制作设计公司,dedecms转wordpress,js弹出网站,赣州省住房和城乡建设厅网站大神半个月的成绩#xff0c;让我看的叹为观止#xff0c;建议看原帖地址#xff0c;会让你对Python的描述符有更强的认识。 原文链接#xff1a;https://blog.csdn.net/zhangjg_blog/article/details/83033210 深度解析并实现python中的super 概述 super的定义 函数bound和… 大神半个月的成绩让我看的叹为观止建议看原帖地址会让你对Python的描述符有更强的认识。 原文链接https://blog.csdn.net/zhangjg_blog/article/details/83033210 深度解析并实现python中的super 概述 super的定义 函数bound和描述器 super的典型用法 super的本质 自定义super python中对super的实现 写在最后 概述 python中的super是一个神奇的存在。本文对python中的super进行深入的讲解首先说明super的定义并列举一下super的典型用法然后会对和super相关的语言特性进行讲解比如mro(方法解析顺序)descriptor描述器函数绑定最后尝试自己动手实现一个super并简单探索一下python中对super的实现。 super的定义 首先看一下super的定义当然是help(super)看一下文档介绍 Help on class super in module builtins: class super(object) | super() - same as super(__class__, ) | super(type) - unbound super object | super(type, obj) - bound super object; requires isinstance(obj, type) | super(type, type2) - bound super object; requires issubclass(type2, type) | Typical use to call a cooperative superclass method: | class C(B): | def meth(self, arg): | super().meth(arg) | This works for class methods too: | class C(B): | classmethod | def cmeth(cls, arg): | super().cmeth(arg) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 从文档里可以看出以下几点 1 super是一个类 super不是关键字而是一个类 调用super()会创建一个super对象 class A: ... def __init__(self): ... su super() ... print(su) ... print(type(su)) ... a A() , 1 2 3 4 5 6 7 8 9 或者 class A: ... pass ... a A() su super(A, a) su , type(su) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 super支持四种调用方式 super() super(type, obj) super(type) super(type, type1) 其中super(type)创建一个未绑定super对象(unbound)其余三种方式创建的是绑定的super对象(bound)。super()是python3中支持的写法是一种调用上的优化其实相当于第一个参数传入调用super的当前的类第二个参数传入调用super的方法的第一个参数。 关于super的定义先介绍到这里下面介绍bound相关的概念bound的概念又和描述器相关所以接下来介绍函数bound和描述器 函数bound和描述器 要理解bound,首先要理解在python中函数都是对象并且是描述器。 函数都是对象 def test(): ... pass ... test type(test) 1 2 3 4 5 6 7 8 test是一个函数同时又是一个function对象。所以当我们使用def定义一个函数的时候相当于创建一个function对象。因为function实现了__call__方法所以可以被调用 getattr(test, __call__) 1 2 3 由于function实现了__get__方法所以函数对象又是一个描述器对象(descriptor): getattr(test, __get__) 1 2 因为根据python的定义只要实现了__get__, __set__和__delete__中的一个或多个就认为是一个描述器。 描述器的概念和bound的概念在模块函数上提现不出来但是如果一个函数定义在类中这两个概念会体现的很明显。 下面我们在类中定义一个函数 class A: ... def test(self): ... pass ... 1 2 3 4 首先验证在类中定义的函数也是一个function对象 A.__dict__[test] type(A.__dict__[test]) 1 2 3 4 5 6 7 下面验证在类中定义的函数也是一个描述器也就是验证实现了__get__方法 getattr(A.__dict__[test], __get__) 1 2 3 从上面的验证可以看到在类中定义的函数也是一个描述器对象。所以可以认为在类中定义函数相当于定义一个描述器。所以当我们写下面代码时 class A: def test(self): pass 1 2 3 相当于这样 class A: test function() 1 2 下面简单讲一下描述器的特性。看下面的代码 class NameDesc: def __get__(self, instance, cls): print(NameDesc.__get__:, self, instance, cls) if instance is None: #通过类访问描述器的时候instance为None return self else: return instance.__dict__[_name] def __set__(self, instance, value): print(NameDesc.__set__:, self, instance, value) if not isinstance(value, str): raise TypeError(expect str) instance.__dict__[_name] value class Person: name NameDesc() p Person() p.name zhang print(p.name) print(Person.name) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 输出结果为 NameDesc.__set__: __main__.namedesc object at __main__.person object at zhang NameDesc.__get__: __main__.namedesc object at __main__.person object at zhang NameDesc.__get__: __main__.namedesc object at None 1 2 3 4 5 当一个类(Person)中存在一个描述器属性(name), 当这个属性被访问时会自动调用描述器的__get__和__set__方法 当使用类名访问描述器时(Person.name) , __get__方法返回描述器本身 当使用对象访问描述器时(p.name), __get__方法会返回自定义的值(instance._name),我们可以自定义返回任何值包括函数 回到上面的两段等效代码 class A: def test(self): pass 1 2 3 class A: test function() 1 2 那么既然test是一个描述器那么我通过A调用test和通过a调用test时会返回什么呢下面直接看结果 class A: ... def test(self): ... pass ... A.test A.test is A.__dict__[test] True a A() a.test 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 通过类A访问test(A.test),还是会返回test这个描述器自身也就是A.__dict__[test] 通过对象a访问test(a.test), 返回一个bound method。 所以我们可以认为: function的__get__方法当不传入instance时(相当于A.test)会返回function本身 当传入一个instance的时候(相当于a.test)会返回一个bound method。 下面的代码可以验证这个结论 A.test.__get__(None, A) A.test.__get__(None, A) A.test True A.test.__get__(a, A) A.test.__get__(a, A) a.test True 1 2 3 4 5 6 7 8 9 所以我们可以认为描述器function的实现方式如下 class function: def __get__(self, instance, cls): if instance is None: #通过类调用 return self else: #通过对象调用 return self._translate_to_bound_method(instance) def _translate_to_bound_method(self, instance): # # ... # class A: test function() 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 下面看一下绑定(bound)和非绑定(unbound)到底有什么区别。 接着看下面的示例 class A: ... def test(self): ... print(*** test ***) ... a A() A.test(a) *** test *** a.test() *** test *** 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 我们看到在定义A的时候test方法是有一个参数self的。 A.test返回一个function对象是一个未绑定函数所以调用的时候要传对象(A.test(a)) a.test返回一个bound method对象是一个绑定函数所以调用的时候不需要再传入对象(a.test()) 可以看出所谓绑定就是把调用函数的对象绑定到函数的第一个参数上。 做一个总结本节主要讲解了函数描述器和绑定的概念。结论就是function是一个可以被调用(实现了__call__方法)的描述器(实现了__get__方法)对象并且通过类获取函数对象的时候__get__方法会返回function本身通过实例获取函数对象的时候__get__方法会返回一个bound method也就是将实例绑定到这个function上。 下面再回到super。 super的典型用法 很多人对super直观的理解是调用父类中的方法 class A: def test(self): print(A.test) class B(A): def test(self): super().test() print(B.test) b B() b.test() 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 执行结果为 A.test B.test 1 2 从上面的例子看来super确实可以调用父类中的方法。但是看下面的代码 class A: def test(self): print(A.test) class TestMixin: def test(self): print(TestMixin.test) super().test() class B(TestMixin, A): def test(self): print(B.test) super().test() b B() b.test() 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 打印结果 B.test TestMixin.test A.test 1 2 3 上面的代码先创建B的对象b然后调用b.test()但是B的test函数通过super()会调到第一个父类TestMixin的test函数因为TestMixin是B的第一个父类。 TestMixin中的test函数中通过super调到了A中的test函数但是A不是TestMixin的父类。在这个继承体系中A和TestMixin都是B的父类但是A和TestMixin没有任何继承关系。为什么TestMixin中的super会调到A中的test函数呢 super的本质 其实super不是针对调用父类而设计的它的本质是在一个由多个类组成的有序集合中搜寻一个特定的类并找到这个类中的特定函数将一个实例绑定到这个函数上生成一个绑定方法(bound method)并返回这个bound method。 上面提到的由多个类组成的有序集合即是类的mro即方法解析顺序(method resolution )它是为了确定在继承体系中搜索要调用的函数的顺序的。通过inspect.getmro或者类中的__mro__属性可以获得这个集合。还是以上面的A, TestMixin,B为例 class A: def test(self): print(A.test) class TestMixin: def test(self): print(TestMixin.test) super().test() class B(TestMixin, A): def test(self): print(B.test) super().test() #b B() #b.test() print(B.__mro__) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 输出结果为 (, , , ) 1 可见B的mro为(B, TestMixin, A, object)。这个列表的意义是B的实例b在调用一个函数时首先在B类中找这个函数如果B中调用了super则需要从B的下一个类(即TestMixin)中找函数如果在TestMixin中又调用了super则从TestMixin的下一个类(即A)中找函数。 在python 2.x中要成功调用super必须指定两个参数才行即super(type,obj)或super(type, type1)。为了直观 我们用这种带参数的形式改写上面的示例 class A: def test(self): print(A.test) class TestMixin: def test(self): print(TestMixin.test) super(TestMixin, self).test() class B(TestMixin, A): def test(self): print(B.test) super(B, self).test() print(B.__mro__) b B() b.test() 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 其实这两个参数很关键第一个参数是当前调用super的类这个参数就是为了在mro中找到下一个类然后从这个类开始搜寻函数。第二个参数有两个作用一是确定从哪个类获取mro列表二是作为实例绑定到要调用的函数上。 我们以TestMixin的super(TestMixin, self).test()为例解释这两个参数的意义。 先看第二个参数需要知道 当从b.test()一层层的向上调时self始终是实例b所以不管调到哪个类中的superself始终是b通过这个self获取的mro永远都是B的mro。当获取到mro后就在mro中找第一个参数TestMixin的下一个类这里是A, 并且在A里面查找有没有目标函数如果没有就在A类的下一个类中找依次类推。 还有通过super(TestMixin, self)创建的是super对象super并没有test方法那么super(TestMixin)为什么能调用test方法呢 这是因为当一个对象调用类中没有的方法时会调用类的__getattr__方法在super中只要实现这个方法就会拦截到super(TestMixin, self)对test的访问根据上面的介绍super中可以根据传入的TestMixin和self确认了要在A中查找方法所以这里我们可以直接从A查找test函数如果A中没有那么就从mro中A后面的类依次查找。 等找到这个函数后不能直接返回这个test函数因为这个函数还没有绑定需要通过这个函数(也是描述器)的__get__函数将self实例传入获得一个绑定方法(bound method)然后将这个bound method返回。所以到此为止super(TestMixin, self).test 就获取了一个bound method, 这个是A中的函数并且绑定了self实例(这个实例是b)。然后在后面加一个(), super(TestMixin, self).test()的意义就是调用这个bound method。所以就调到了A中的test函数 class A: def test(self): print(A.test) 1 2 3 因为绑定的是实例b, 所以上面test中传入的self就是实例b。 到此为止super的原理就讲完了。 自定义super 上面讲解了super的本质根据上面的讲解我们自己来实现一个my_super: class my_super: def __init__(self, thisclassNone, targetNone): self._thisclass thisclass self._target target def _get_mro(self): if issubclass(type, type(self._target)): return self._target.__mro__ #第二个参数是类型 else: return self._target.__class__.__mro__ #第二个参数是实例 def _get_function(self, name): mro self._get_mro() if not self._thisclass in mro: return None index mro.index(self._thisclass) 1 while index len(mro): cls mro[index] if hasattr(cls, name): attr cls.__dict__[name] #不要用getattr因为我们这里需要获取未绑定的函数 #如果使用getattr, 并且获取的是classmethod #会直接将cls绑定到该函数上 #attr getattr(cls, name) if callable(attr) or isinstance(attr, classmethod): return attr index 1 return None def __getattr__(self, name): func self._get_function(name) if not func is None: if issubclass(type, type(self._target)): return func.__get__(None, self._target) else: return func.__get__(self._target, None) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 和super一样上面的my_super的__init__函数接收两个参数一个是调用super的当前类thisclass 第二个参数target是调用my_super的函数的第一个参数也就是self或cls。所以这个参数可能是对象实例也可能是类(如果在classmethod中调用my_super第二个参数要传cls)在my_super中要分两种情况。 my_super中的_get_mro函数根据传入的第二个参数获取mro。如果第二个参数target是对象实例就获取它的__class__然后获取__class__的__mro__如果target是类则直接获取target的__mro__。 my_super的_get_function函数先获取mro然后在mro上获取位于thisclass后的目标类并且在目标类中查找函数参数name是要查找的函数的名字。这里要注意如果位于thisclass后的类中没有名为name的函数则继续在下各类中查找所以使用了while循环 my_super的__getattr__函数用于截获my_super对象对方法的调用举例来说如果my_supe调用的是test那么这个name就是’test’。在__getattr__中首先调用_get_function获取目标函数然后调用函数的描述器方法__get__将target实例绑定然后将绑定后的方法返回。这里也发要分target是实例还是类。如果是实例(这时调用my_super的是实例函数)则使用function.__get__(instance, None)绑定如果是类(这是调用my_super的是类函数)则使用functon.__get__(None, cls)绑定。 我们改写上面的例子来验证my_super功能是否正常 from my_super import my_super class A: def test(self): print(A.test) class TestMixin: def test(self): print(TestMixin.test) my_super(TestMixin, self).test() class B(TestMixin, A): def test(self): print(B.test) my_super(B, self).test() print(B.__mro__) b B() b.test() 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 执行后输出如下 B.test TestMixin.test A.test 1 2 3 和super的效果是一样的。 下面我们在写一个菱形继承的实例来验证并且验证类函数中使用my_super功能是否正常 from my_super import my_super class A: def test(self): print(A.test) classmethod def test1(cls): print(A.test1) class B(A): def test(self): print(B.test) my_super(B, self).test() classmethod def test1(cls): print(B.test1) my_super(B, cls).test1() class C(A): def test(self): print(C.test) my_super(C, self).test() classmethod def test1(cls): print(C.test1) my_super(C, cls).test1() class D(B,C): def test(self): print(D.test) my_super(D, self).test() classmethod def test1(cls): print(D.test1) my_super(D, cls).test1() d D() d.test() D.test1() 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 输出如下 D.test B.test C.test A.test D.test1 B.test1 C.test1 A.test1 1 2 3 4 5 6 7 8 输出结果正常可见我们自定义实现的my_super即支持在实例函数中调用也可以在类函数中调用。 最后有一点不足就是my_super必须传入参数而super在python3中可以不用传参数应该是在底层自动捕获了调用super的类和调用super的函数的第一个参数。 通过inspect.stack() inspect.signature() sys._getframe()等api应该可以获取调用my_super的函数的第一个参数但是调用my_super的类不知道如何获取。如果哪位有解决方案可以留言。 python中对super的实现 python中的super是在c中实现的在最新的python 3.7.0源码中super实现在Python-3.7.0/Objects/typeobject.c中和python层中的super对应的是c层中的superobject: typedef struct { PyObject_HEAD PyTypeObject *type; PyObject *obj; PyTypeObject *obj_type; } superobject; 1 2 3 4 5 6 其中在super_getattro函数中有以下代码 do { PyObject *res, *tmp, *dict; descrgetfunc f; tmp PyTuple_GET_ITEM(mro, i); assert(PyType_Check(tmp)); dict ((PyTypeObject *)tmp)-tp_dict; assert(dict ! NULL PyDict_Check(dict)); res PyDict_GetItem(dict, name); if (res ! NULL) { Py_INCREF(res); f Py_TYPE(res)-tp_descr_get; if (f ! NULL) { tmp f(res, /* Only pass obj param if this is instance-mode super (See SF ID #743627) */ (su-obj (PyObject *)starttype) ? NULL : su-obj, (PyObject *)starttype); Py_DECREF(res); res tmp; } Py_DECREF(mro); return res; } i; } while (i n); 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 可以看出确实是在类的mro列表中查找类的。 tmp PyTuple_GET_ITEM(mro, i)现在mro中查找一个类然后dict ((PyTypeObject *)tmp)-tp_dict获取这类的__dict__字典res PyDict_GetItem(dict, name)在字典中查找函数 super_init函数对应python层super的__init__函数 static int super_init(PyObject *self, PyObject *args, PyObject *kwds) { superobject *su (superobject *)self; PyTypeObject *type NULL; PyObject *obj NULL; PyTypeObject *obj_type NULL; if (!_PyArg_NoKeywords(super, kwds)) return -1; if (!PyArg_ParseTuple(args, |O!O:super, PyType_Type, type, obj)) return -1; if (type NULL) { /* Call super(), without args -- fill in from __class__ and first local variable on the stack. */ PyFrameObject *f; PyCodeObject *co; Py_ssize_t i, n; f PyThreadState_GET()-frame; if (f NULL) { PyErr_SetString(PyExc_RuntimeError, super(): no current frame); return -1; } co f-f_code; if (co NULL) { PyErr_SetString(PyExc_RuntimeError, super(): no code object); return -1; } ...... ...... 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 上面的代码中type NULL的if分支就是对应在python中不传参数调用super()的情况可以看到在c中也是通过回退调用栈(PyFrameObject)来获取调用super的类和调用super的函数的第一个参数的。 写在最后 本文实现my_super只是根据自己对super的理解python中真实的super的一些实现细节可能并没有考虑到。并且本人对my_super并没做充分的测试不能保证在任何场景下都能工作正常。 本人是刚学了半个月python的新手本文中如有错误的地方欢迎留言指正。 ———————————————— 版权声明本文为CSDN博主「昨夜星辰_zhangjg」的原创文章遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接https://blog.csdn.net/zhangjg_blog/article/details/83033210 文章转载自： http://www.morning.ntwxt.cn.gov.cn.ntwxt.cn http://www.morning.jpgfx.cn.gov.cn.jpgfx.cn http://www.morning.wqfj.cn.gov.cn.wqfj.cn http://www.morning.jokesm.com.gov.cn.jokesm.com http://www.morning.chzqy.cn.gov.cn.chzqy.cn http://www.morning.yqyhr.cn.gov.cn.yqyhr.cn http://www.morning.dmldp.cn.gov.cn.dmldp.cn http://www.morning.cfnsn.cn.gov.cn.cfnsn.cn http://www.morning.uqrphxm.cn.gov.cn.uqrphxm.cn http://www.morning.rfgkf.cn.gov.cn.rfgkf.cn http://www.morning.ho-use.cn.gov.cn.ho-use.cn http://www.morning.gwjnm.cn.gov.cn.gwjnm.cn http://www.morning.lwwnq.cn.gov.cn.lwwnq.cn http://www.morning.lylkh.cn.gov.cn.lylkh.cn http://www.morning.c7496.cn.gov.cn.c7496.cn http://www.morning.trkl.cn.gov.cn.trkl.cn http://www.morning.fldsb.cn.gov.cn.fldsb.cn http://www.morning.jncxr.cn.gov.cn.jncxr.cn http://www.morning.bkjhx.cn.gov.cn.bkjhx.cn http://www.morning.rbzht.cn.gov.cn.rbzht.cn http://www.morning.tssmk.cn.gov.cn.tssmk.cn http://www.morning.hqnsf.cn.gov.cn.hqnsf.cn http://www.morning.xhftj.cn.gov.cn.xhftj.cn http://www.morning.rxrw.cn.gov.cn.rxrw.cn http://www.morning.znqztgc.cn.gov.cn.znqztgc.cn http://www.morning.xinyishufa.cn.gov.cn.xinyishufa.cn http://www.morning.ddtdy.cn.gov.cn.ddtdy.cn http://www.morning.ccphj.cn.gov.cn.ccphj.cn http://www.morning.sfsjh.cn.gov.cn.sfsjh.cn http://www.morning.xqndf.cn.gov.cn.xqndf.cn http://www.morning.piekr.com.gov.cn.piekr.com http://www.morning.fcwxs.cn.gov.cn.fcwxs.cn http://www.morning.tznlz.cn.gov.cn.tznlz.cn http://www.morning.mlycx.cn.gov.cn.mlycx.cn http://www.morning.woyoua.com.gov.cn.woyoua.com http://www.morning.sphft.cn.gov.cn.sphft.cn http://www.morning.wfqcs.cn.gov.cn.wfqcs.cn http://www.morning.hmxrs.cn.gov.cn.hmxrs.cn http://www.morning.flmxl.cn.gov.cn.flmxl.cn http://www.morning.pzcjq.cn.gov.cn.pzcjq.cn http://www.morning.qlznd.cn.gov.cn.qlznd.cn http://www.morning.wrlff.cn.gov.cn.wrlff.cn http://www.morning.tkyxl.cn.gov.cn.tkyxl.cn http://www.morning.qqxmj.cn.gov.cn.qqxmj.cn http://www.morning.sgmis.com.gov.cn.sgmis.com http://www.morning.zsrdp.cn.gov.cn.zsrdp.cn http://www.morning.tkchg.cn.gov.cn.tkchg.cn http://www.morning.rcww.cn.gov.cn.rcww.cn http://www.morning.ymqfx.cn.gov.cn.ymqfx.cn http://www.morning.sjjq.cn.gov.cn.sjjq.cn http://www.morning.qwhbk.cn.gov.cn.qwhbk.cn http://www.morning.xrpjr.cn.gov.cn.xrpjr.cn http://www.morning.qdlr.cn.gov.cn.qdlr.cn http://www.morning.rlhjg.cn.gov.cn.rlhjg.cn http://www.morning.drytb.cn.gov.cn.drytb.cn http://www.morning.jtmrx.cn.gov.cn.jtmrx.cn http://www.morning.qxbsq.cn.gov.cn.qxbsq.cn http://www.morning.swkzk.cn.gov.cn.swkzk.cn http://www.morning.rbmnq.cn.gov.cn.rbmnq.cn http://www.morning.qsctt.cn.gov.cn.qsctt.cn http://www.morning.jnbsx.cn.gov.cn.jnbsx.cn http://www.morning.lqws.cn.gov.cn.lqws.cn http://www.morning.wqrk.cn.gov.cn.wqrk.cn http://www.morning.gkjnz.cn.gov.cn.gkjnz.cn http://www.morning.pdtjj.cn.gov.cn.pdtjj.cn http://www.morning.dlbpn.cn.gov.cn.dlbpn.cn http://www.morning.ddqdl.cn.gov.cn.ddqdl.cn http://www.morning.zmlbq.cn.gov.cn.zmlbq.cn http://www.morning.pzqnj.cn.gov.cn.pzqnj.cn http://www.morning.bkslb.cn.gov.cn.bkslb.cn http://www.morning.klyzg.cn.gov.cn.klyzg.cn http://www.morning.rqsr.cn.gov.cn.rqsr.cn http://www.morning.plwfx.cn.gov.cn.plwfx.cn http://www.morning.tpmnq.cn.gov.cn.tpmnq.cn http://www.morning.lsnhs.cn.gov.cn.lsnhs.cn http://www.morning.cfcdr.cn.gov.cn.cfcdr.cn http://www.morning.htbbp.cn.gov.cn.htbbp.cn http://www.morning.jgnst.cn.gov.cn.jgnst.cn http://www.morning.kysport1102.cn.gov.cn.kysport1102.cn http://www.morning.dnpft.cn.gov.cn.dnpft.cn
