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python 之獲取對象信息

call rfi space subclass 創建 contain 告訴 語句 func

當我們拿到一個對象的引用時,如何知道這個對象是什麽類型、有哪些方法呢?

使用type()

首先,我們來判斷對象類型,使用type()函數:

基本類型都可以用type()判斷:

>>> type(123)
<class ‘int‘>
>>> type(‘str‘)
<class ‘str‘>
>>> type(None)
<type(None) ‘NoneType‘>

如果一個變量指向函數或者類,也可以用type()判斷:

>>> type(abs)
<class ‘builtin_function_or_method‘>
>>> type(a)
<class ‘__main__.Animal‘>

但是type()函數返回的是什麽類型呢?它返回對應的Class類型。如果我們要在if語句中判斷,就需要比較兩個變量的type類型是否相同:

>>> type(123)==type(456)
True
>>> type(123)==int
True
>>> type(‘abc‘)==type(‘123‘)
True
>>> type(‘abc‘)==str
True
>>> type(‘abc‘)==type(123)
False

判斷基本數據類型可以直接寫intstr等,但如果要判斷一個對象是否是函數怎麽辦?可以使用types

模塊中定義的常量:

>>> import types
>>> def fn():
...     pass
...
>>> type(fn)==types.FunctionType
True
>>> type(abs)==types.BuiltinFunctionType
True
>>> type(lambda x: x)==types.LambdaType
True
>>> type((x for x in range(10)))==types.GeneratorType
True

使用isinstance()

對於class的繼承關系來說,使用type()就很不方便。我們要判斷class的類型,可以使用isinstance()函數。

我們回顧上次的例子,如果繼承關系是:

object -> Animal -> Dog -> Husky

那麽,isinstance()就可以告訴我們,一個對象是否是某種類型。先創建3種類型的對象:

>>> a = Animal()
>>> d = Dog()
>>> h = Husky()

然後,判斷:

>>> isinstance(h, Husky)
True

沒有問題,因為h變量指向的就是Husky對象。

再判斷:

>>> isinstance(h, Dog)
True

h雖然自身是Husky類型,但由於Husky是從Dog繼承下來的,所以,h也還是Dog類型。換句話說,isinstance()判斷的是一個對象是否是該類型本身,或者位於該類型的父繼承鏈上。

因此,我們可以確信,h還是Animal類型:

>>> isinstance(h, Animal)
True

同理,實際類型是Dog的d也是Animal類型:

>>> isinstance(d, Dog) and isinstance(d, Animal)
True

但是,d不是Husky類型:

>>> isinstance(d, Husky)
False

能用type()判斷的基本類型也可以用isinstance()判斷:

>>> isinstance(‘a‘, str)
True
>>> isinstance(123, int)
True
>>> isinstance(b‘a‘, bytes)
True

並且還可以判斷一個變量是否是某些類型中的一種,比如下面的代碼就可以判斷是否是list或者tuple:

>>> isinstance([1, 2, 3], (list, tuple))
True
>>> isinstance((1, 2, 3), (list, tuple))
True

使用dir()

如果要獲得一個對象的所有屬性和方法,可以使用dir()函數,它返回一個包含字符串的list,比如,獲得一個str對象的所有屬性和方法:

>>> dir(‘ABC‘)
[‘__add__‘, ‘__class__‘, ‘__contains__‘, ‘__delattr__‘, ‘__dir__‘, ‘__doc__‘, ‘__eq__‘, ‘__format__‘, ‘__ge__‘, ‘__getattribute__‘, ‘__getitem__‘, ‘__getnewargs__‘, ‘__gt__‘, ‘__hash__‘, ‘__init__‘, ‘__iter__‘, ‘__le__‘, ‘__len__‘, ‘__lt__‘, ‘__mod__‘, ‘__mul__‘, ‘__ne__‘, ‘__new__‘, ‘__reduce__‘, ‘__reduce_ex__‘, ‘__repr__‘, ‘__rmod__‘, ‘__rmul__‘, ‘__setattr__‘, ‘__sizeof__‘, ‘__str__‘, ‘__subclasshook__‘, ‘capitalize‘, ‘casefold‘, ‘center‘, ‘count‘, ‘encode‘, ‘endswith‘, ‘expandtabs‘, ‘find‘, ‘format‘, ‘format_map‘, ‘index‘, ‘isalnum‘, ‘isalpha‘, ‘isdecimal‘, ‘isdigit‘, ‘isidentifier‘, ‘islower‘, ‘isnumeric‘, ‘isprintable‘, ‘isspace‘, ‘istitle‘, ‘isupper‘, ‘join‘, ‘ljust‘, ‘lower‘, ‘lstrip‘, ‘maketrans‘, ‘partition‘, ‘replace‘, ‘rfind‘, ‘rindex‘, ‘rjust‘, ‘rpartition‘, ‘rsplit‘, ‘rstrip‘, ‘split‘, ‘splitlines‘, ‘startswith‘, ‘strip‘, ‘swapcase‘, ‘title‘, ‘translate‘, ‘upper‘, ‘zfill‘]

類似__xxx__的屬性和方法在Python中都是有特殊用途的,比如__len__方法返回長度。在Python中,如果你調用len()函數試圖獲取一個對象的長度,實際上,在len()函數內部,它自動去調用該對象的__len__()方法,所以,下面的代碼是等價的:

>>> len(‘ABC‘)
3
>>> ‘ABC‘.__len__()
3

我們自己寫的類,如果也想用len(myObj)的話,就自己寫一個__len__()方法:

>>> class MyDog(object):
...     def __len__(self):
...         return 100
...
>>> dog = MyDog()
>>> len(dog)
100

剩下的都是普通屬性或方法,比如lower()返回小寫的字符串:

>>> ‘ABC‘.lower()
‘abc‘

僅僅把屬性和方法列出來是不夠的,配合getattr()setattr()以及hasattr(),我們可以直接操作一個對象的狀態:

>>> class MyObject(object):
...     def __init__(self):
...         self.x = 9
...     def power(self):
...         return self.x * self.x
...
>>> obj = MyObject()

緊接著,可以測試該對象的屬性:

>>> hasattr(obj, ‘x‘) # 有屬性‘x‘嗎?
True
>>> obj.x
9
>>> hasattr(obj, ‘y‘) # 有屬性‘y‘嗎?
False
>>> setattr(obj, ‘y‘, 19) # 設置一個屬性‘y‘
>>> hasattr(obj, ‘y‘) # 有屬性‘y‘嗎?
True
>>> getattr(obj, ‘y‘) # 獲取屬性‘y‘
19
>>> obj.y # 獲取屬性‘y‘
19

如果試圖獲取不存在的屬性,會拋出AttributeError的錯誤:

>>> getattr(obj, ‘z‘) # 獲取屬性‘z‘
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: ‘MyObject‘ object has no attribute ‘z‘

可以傳入一個default參數,如果屬性不存在,就返回默認值:

>>> getattr(obj, ‘z‘, 404) # 獲取屬性‘z‘,如果不存在,返回默認值404
404

也可以獲得對象的方法:

>>> hasattr(obj, ‘power‘) # 有屬性‘power‘嗎?
True
>>> getattr(obj, ‘power‘) # 獲取屬性‘power‘
<bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>>
>>> fn = getattr(obj, ‘power‘) # 獲取屬性‘power‘並賦值到變量fn
>>> fn # fn指向obj.power
<bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>>
>>> fn() # 調用fn()與調用obj.power()是一樣的
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小結

通過內置的一系列函數,我們可以對任意一個Python對象進行剖析,拿到其內部的數據。要註意的是,只有在不知道對象信息的時候,我們才會去獲取對象信息。如果可以直接寫:

sum = obj.x + obj.y

就不要寫:

sum = getattr(obj, ‘x‘) + getattr(obj, ‘y‘)

一個正確的用法的例子如下:

def readImage(fp):
    if hasattr(fp, ‘read‘):
        return readData(fp)
    return None

假設我們希望從文件流fp中讀取圖像,我們首先要判斷該fp對象是否存在read方法,如果存在,則該對象是一個流,如果不存在,則無法讀取。hasattr()就派上了用場。

請註意,在Python這類動態語言中,根據鴨子類型,有read()方法,不代表該fp對象就是一個文件流,它也可能是網絡流,也可能是內存中的一個字節流,但只要read()方法返回的是有效的圖像數據,就不影響讀取圖像的功能。

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