python的staticmethod與classmethod實現實例代碼

2020-01-04 15:52:27

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供稿：網友

本文源于一時好奇，想要弄清出python/279673.html">python的staticmethod()這一builtin方法的實現，查了一些資料（主要是python官方手冊了）匯集于此

python在類中，有三種調用method的方法：普通method，staticmethod和classmethod
前兩個應該都好理解，classmethod就是在調用這個函數的時候，會把調用對象的class object對象隱式地傳進去。咦？這個class object不是一個類型？No，在python里面，class object不像靜態語言一樣是個類型，它在虛擬機中，就是一個對象。普通method調用需要把自己self作為參數傳遞，初學的時候怎么著也不能理解，不過看多了就自然熟悉了。比較奇怪的是staticmethod和classmethod不像靜態語言一樣，通過保留關鍵字定義，而是使用@staticmethod或者staticmethod()這種builtin函數進行定義。這個@staticmethod到底是個什么東東？

@staticmethod def foo(x):  print(x)

之前用過java，所以第一反應這是個annotation……唔，確實感覺像個AOP的東西，python里把它稱作decorator。如果我們要自己實現一個staticmethod，該怎么寫呢？

研究了下官方的代碼，我再改了改，感覺應該這樣寫：

def foo(x):  print(x) class StaticMethod(object):  def __init__(self, function):   print("__init__() called")   self.f = function  def __get__(self, instance, owner):   print("/t__get__() called")   print("/tINFO: self = %s, instance =%s, owner = %s" % (self, instance, owner))   return self.f  class Class1(object):  method = StaticMethod(foo)   if __name__ == '__main__':  ins = Class1()  print("ins = %s, Class1 = %s" % (ins, Class1))  print("ins.method = %s, Class1.method = %s" % (ins.method, Class1.method))  ins.method('abc')  Class1.method('xyz')

輸出結果是：

__init__() called
ins = <__main__.Class1 object at 0xece2d0>, Class1 = <class '__main__.Class1'>
__get__() called
INFO: self = <__main__.StaticMethod object at 0xece5d0>, instance =<__main__.Class1 object at 0xece2d0>, owner = <class '__main__.Class1'>
__get__() called
INFO: self = <__main__.StaticMethod object at 0xece5d0>, instance =None, owner = <class '__main__.Class1'>
ins.method = <function foo at 0xeb6c00>, Class1.method = <function foo at 0xeb6c00>
__get__() called
INFO: self = <__main__.StaticMethod object at 0xece5d0>, instance =<__main__.Class1 object at 0xece2d0>, owner = <class '__main__.Class1'>
abc
__get__() called
INFO: self = <__main__.StaticMethod object at 0xece5d0>, instance =None, owner = <class '__main__.Class1'>
xyz

嗯，看上去一切都挺順利，Class1包含了一個變量method，不過這個method其實也是一個特殊處理過的StaticMethod類。這個類中有一個__get__函數，當類被“get”的時候，被訪問的時候，會默認把訪問者的instance和class信息都傳進來。所以我們看到不管是否調用method()這個函數，只要碰著了method，這個函數就會觸發，就會打印出當前instance和class信息。雖然ins和Class1的instance各有不同，但__get__函數中只是返回foo函數，所以這里調用method之時就沒有區別，調用的都是同一個function對象。

好的，那么classmethod又如何實現呢？

def foo2(cls, x):  print("foo2's class = ", cls)  print(x)  class ClassMethod(object):  def __init__(self, function):   print("ClassMethod: __init__() called")   self.f = function  def __get__(self, instance, owner = None):   print("/t__get__() called")   print("/tINFO: self = %s, instance =%s, owner = %s" % (self, instance, owner))   def tmpfunc(x):    print("I'm tmpfunc")    return self.f(owner, x)   return tmpfunc  class Class2(object):  method = ClassMethod(foo2)  class Class21(Class2):  pass if __name__ == '__main__':  ins = Class2()  print("ins.method = %s, Class2.method = %s, Class21.method = %s" % (ins.method, Class2.method, Class21.method))  ins.method('abc')  Class2.method('xyz')  Class21.method('asdf')

輸出結果是：

ClassMethod: __init__() called
__get__() called
INFO: self = <__main__.ClassMethod object at 0xdeb250>, instance =<__main__.Class2 object at 0xdeb350>, owner = <class '__main__.Class2'>
__get__() called
INFO: self = <__main__.ClassMethod object at 0xdeb250>, instance =None, owner = <class '__main__.Class2'>
__get__() called
INFO: self = <__main__.ClassMethod object at 0xdeb250>, instance =None, owner = <class '__main__.Class21'>
ins.method = <function tmpfunc at 0xdee050>, Class2.method = <function tmpfunc at 0xdee1e8>, Class21.method = <function tmpfunc at 0xdee270>
__get__() called
INFO: self = <__main__.ClassMethod object at 0xdeb250>, instance =<__main__.Class2 object at 0xdeb350>, owner = <class '__main__.Class2'>
I'm tmpfunc
foo2's class = <class '__main__.Class2'>
abc
__get__() called
INFO: self = <__main__.ClassMethod object at 0xdeb250>, instance =None, owner = <class '__main__.Class2'>
I'm tmpfunc
foo2's class = <class '__main__.Class2'>
xyz
__get__() called
INFO: self = <__main__.ClassMethod object at 0xdeb250>, instance =None, owner = <class '__main__.Class21'>
I'm tmpfunc
foo2's class = <class '__main__.Class21'>
asdf

可以看出，classmethod和staticmethod的實現方法是大同小異。staticmethod比較簡單，直接返回self.f變量就好了，而classmethod不行，需要把調用時候的class類型信息傳給foo2函數，這個函數根據接收的class信息來作不同的工作。（不過我現在也沒有想到可以用來做些什么）

有個地方值得注意，可能同志們剛才也已經想到了，我一定必須要定義一個tempfunc，再返回它才能完成工作嗎？可不可以不要

def tmpfunc(x):    print("I'm tmpfunc")    return self.f(owner, x)   return tmpfunc

而直接返回一個

return self.f(owner, *args)

我剛試了一把，直接傳args默認參數是不行的，因為__get__被調用的時候，還沒有把參數傳進來。只有return tmpfunc之后，Class2.method('xyz')的參數才掛在tmpfunc之上。

當然，如果有朋友成功做到了，請一定留言告訴我XD

小結：看來staticmethod和classmethod實現不是很困難，多虧了__get__函數幫忙。前文也提到__get__被調用時會把instance和class信息都填進來，真是幫了很大忙。但是，這個__get__函數到底又是怎么一回事？為什么這么神奇？大家可以參考Python中 __get__和__getattr__和__getattribute__的區別