何為自省

在計(jì)算機(jī)編程領(lǐng)域里，自省是一種能力，是通過一定機(jī)制在程序運(yùn)行時(shí)獲知對(duì)象的類型及對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，Python的自省能力還是很強(qiáng)大的，因?yàn)镻ython中一切皆對(duì)象，我們不僅可以獲取對(duì)象的類型，還可以獲取對(duì)象內(nèi)部的屬性。下面就來介紹一下Python中一些提供強(qiáng)大自省能力的方法。

dir()函數(shù)

它是用于自省的最重要的函數(shù)之一。它以列表的形式返回一個(gè)對(duì)象所擁有的全部屬性和方法，如果dir()不傳任何參數(shù)，默認(rèn)是查找當(dāng)前命名空間有什么對(duì)象。

user = {"nickname": "tigeriaf", "level": 2}
print(dir(user))

執(zhí)行結(jié)果為：

上面的dir()自省輸出了一個(gè)字典對(duì)象的所有方法的名字。當(dāng)我們記不太清某個(gè)對(duì)象的某個(gè)方法的名字時(shí)，使用這個(gè)是非常有幫助的。

type()函數(shù)和id()函數(shù)

type()函數(shù)返回一個(gè)對(duì)象的類型。例如：

print(type('tigeriaf'))
# 結(jié)果輸出為 <class 'str'>
print(type(2))
# 結(jié)果輸出為 <class 'int'>
print(type([1, 2, 3]))
# 結(jié)果輸出為 <class 'list'>

id()函數(shù)返回對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)符，是一個(gè)整數(shù)，在CPython中id()函數(shù)用于獲取對(duì)象的內(nèi)存地址。例如：

print(id('tigeriaf')) 

# 結(jié)果輸出為 51064768

inspect模塊

inspect是Python的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，提供了更加強(qiáng)大的自省能力，提供了很多函數(shù)幫助獲取對(duì)象的信息，例如模塊、類、方法、函數(shù)、回溯、幀對(duì)象以及代碼對(duì)象。
該模塊提供了4種主要的功能：類型檢查、獲取源代碼、檢查類與函數(shù)、檢查解釋器的調(diào)用堆棧。下面介紹一下其中的幾個(gè)常用的方法：

getmembers(object, predicate=None)函數(shù)

是基于dir()實(shí)現(xiàn)的，返回一個(gè)包含對(duì)象的所有成員的(name, value)列表。返回的內(nèi)容比對(duì)象的__dict__包含的內(nèi)容多。predicate是可選的參數(shù)，被此函數(shù)判斷為True的成員才被返回。

例如：

import inspect
print(inspect.getmembers(list))

signature(obj, *, follow_wrapped=True)函數(shù)

將返回一個(gè)inspect.Signature類型的對(duì)象，值為這個(gè)函數(shù)的所有參數(shù)。

getmodule(object)函數(shù)

返回定義對(duì)象的模塊。

getsource(object)函數(shù)

返回對(duì)象的源代碼。

getsourcelines(object)函數(shù)

返回一個(gè)元組，元組第一項(xiàng)為對(duì)象源代碼行的列表，第二項(xiàng)是第一行源代碼的行號(hào)。 例如：

import inspect
def test(a: int):
    print(a)
print(inspect.signature(test))
print(inspect.getmodule(test))
print(inspect.getsource(test))
print(inspect.getsourcelines(test))

執(zhí)行結(jié)果如下：

ismodule()、isclass()、ismethod()、isfunction()、isgenerator()函數(shù)等等

一系列判斷對(duì)象類型的方法，大都是封裝了isinstance(object, types.FunctionType)之類語(yǔ)句的函數(shù)。

如果平時(shí)的開發(fā)中對(duì)模塊、類的操作比較多，那么inspect模塊一定要學(xué)習(xí)一下。

hasattr()函數(shù)和getattr()函數(shù)

dir()函數(shù)會(huì)返回某個(gè)對(duì)象所有屬性的列表，但是如果只想測(cè)試一個(gè)或多個(gè)屬性是否存在，就需要hasattr()函數(shù)和 getattr()函數(shù)來完成了，它們的功能分別為判斷對(duì)象是否有某個(gè)屬性、獲得某個(gè)屬性值。 例如：

class MyObj:
    def __init__(self):
        self.name = 'my_obj'
        self.a = 1
        self.b = [1, 2, 3]
myobj = MyObj()
print(getattr(myobj, "name"))
print(getattr(myobj, "b"))
print(hasattr(myobj, "a"))
print(hasattr(myobj, "c"))

執(zhí)行結(jié)果為：

總結(jié)

其實(shí)Python對(duì)自省有著很大的支持，Python中還有很多這里沒提到的其他方法也能有助于自省，有興趣的話，你會(huì)慢慢發(fā)現(xiàn)它們的。

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!

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