Python 颠覆认知的冷知识 #3 • CoderXL's Blog

在学习 Python 时，有没有形成一种观念，那就是 class 内的函数和外面的函数不一样？

通常来说，类中的函数叫作“方法”（method），它第一个参数会写成 self，并且调用时只需要传入后面的参数，不需要传入 self.

更进阶一点时，会遇到 @classmethod 和 @staticmethod 修饰器，经过了这些修饰器的类函数，第一个参数含义不同或者没有特殊含义。

但这究竟是怎么一回事？

尝试下列代码：

class MyClass:
    def myFunc(self):
        pass

obj = MyClass()

print(obj.myFunc)
print(obj.myFunc.__func__)
print(MyClass.myFunc)
print(obj.myFunc.__func__ is MyClass.myFunc)

python

会发现 obj.myFunc 是一个 bound method 对象，而其余两个都是 function 对象，并且其实是同一个 function 对象。

初见端倪？别急

稍微改动代码：

class MyClass:
    def myFunc(self = "no self passed in"):
        print(self)

obj = MyClass()

print(obj)
obj.myFunc()
obj.myFunc.__func__()
MyClass.myFunc()

python

会发现 MyClass.myFunc 得到的函数没有自动传入 self 参数，和普通的函数无异；而 obj.myFunc 得到的函数传入了 self 参数。

再做一个实验：

class MyClass:
    pass

def normalFunc(arg1 = "no arg1 passed in"):
    print(arg1)

MyClass.myFunc = normalFunc

obj = MyClass()

obj.myFunc()
obj.myFunc.__func__()
MyClass.myFunc()
normalFunc()

python

外部定义的普通函数，只要绑定到了类上，就能复刻类函数的行为？！ 而且 self 参数也完全可以不叫 self.

这说明类函数的行为并不是由其定义位置决定的，只是由于它绑定在了类上，并且从类的实例上调用了。

那么，为什么从类实例上调用类函数，就会自动传入 self 作为第一个参数呢？

试试：

class MyClass:
    pass

def normalFunc(arg1 = "no arg1 passed in"):
    print(arg1)

MyClass.myFunc = normalFunc

obj = MyClass()

print(obj.myFunc)
print(normalFunc.__get__(obj, MyClass))

obj.myFunc()
normalFunc.__get__(obj, MyClass)()

python

发现 normalFunc.__get__(obj, MyClass) 也可以得到 bound method 对象，并且效果和 obj.myFunc 是一样的，即 self 参数传入了 obj.

终于可以揭开谜底了。实际上，Python 在你每次写下 obj.myFunc 时，都会查询 MyClass 里面是否存在名为 myFunc 的 function 对象，如果存在，就会返回 MyClass.myFunc.__get__(obj, MyClass).

至于为什么要这样做，以及这背后的底层机制，请见 Descriptor.

请注意，每次运行 MyClass.myFunc.__get__(obj, MyClass) 都会动态生成 bound method 对象，每次生成的对象都是不同的，这也解释了这个诡异现象：

class MyClass:
    def myFunc(self):
        pass

obj = MyClass()

print(obj.myFunc is obj.myFunc)

python

False