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Python魔术师--self

                      (原文是 Python‘s Magical Self ,来自 http://concentricsky.com )

             Python的self参数有时真让人抓狂,比如,你必须在每一个类的方法里显示定义self,然后,它会霸占不需要它们的地方。            

class Foo(object):
    x = 9
    def __init__(self,x):
        self.x = x
 
    def bar(self,y):
        return self.x + y

            如果你有C++,Java或其他语言的编程背景,你会觉得 __init__ 和 bar 方法里的self 看起来很多余,python不是经常吹嘘自己的简答和优雅吗,self到底有什么用?

作用域出现了

           在python里,作用域是非常简单的。Python里的一切都是对象,几乎任何东西都是在对象水平的作用域里。写一个模块试试?

# test.py
def say_hi():
    print 'Hi!'

          你刚刚创建了一个新的带有say_hi属性的模块对象。

          定义一个类?

class Foo(object):
    x = 9
    def __init__(self,x):
        self.x = x
 
    def bar(self,y):
        return self.x + y

         你刚刚写了一个带有一些属性的类对象,那些属性是 x,__init__ ,还有 bar。

         实例化Foo?

foo = Foo(5)

         你创建了一个带有属性x,__init__ ,和bar的Foo 实例,请记住,foo的三个属性跟Foo的不一样,待会,你就会知道为什么。

上下文就是一切

         把Foo拆开:

def bar(self,y):
    return self.x + y
 
class Foo(object):
    x = 9
    def __init__(self,x):
        self.x = x
    bar = bar

         先不理bar的第一参数self,如果我们单单把bar看作普通的函数,那么,接下来的就很合理了。

foo = Foo(5)
 
print bar(foo,4) == 9
print bar(Foo,0) == 9
         好像Foo.bar也可以这么做。

print Foo.bar(foo,4) == 9
print Foo.bar(Foo,0) == 9

        第一行打印出结果True,但第二行就出现了类型错误TypeError):未绑定的方法bar必须用Foo实例作为第一个参数(出现了不匹配的类型对象)。实例化一个Foo,并且修改bar,把self参数隐藏掉。

print foo.bar(foo,4) == 9
print foo.bar(foo,0) == 9
        两行代码都出现 类型错误(TypeError):bar() 需要两个参数(出现了3个)。为什么是2个,而不是3个?答案即将揭晓。

绑定self

        如果你查一下三个bar的类型,你会发现,他们不全都一样。

print type(bar)
# <type 'function'>
print type(Foo.bar)
# <type 'instancemethod'>
print type(foo.bar)
# <type 'instancemethod'>
        把任何函数绑定到一个实例方法对象里,并把它封装在一个实例方法对象里,实例方法就会像胶水一样,粘着类、实例对象和原始的函数,最终它们都绑在一起。
print Foo.bar.im_class == Foo
print Foo.bar.im_func == bar
print Foo.bar.im_self == None
print foo.bar.im_class == Foo
print foo.bar.im_func == bar
print foo.bar.im_self == foo

        可以直截了当地用python写一个实例方法类。

class myinstancemethod(object):
    def __init__(self,func,cls,instance=None):
        self.im_func = func
        self.im_class = cls
        self.im_self = instance
 
    def __call__(_self,*args,**kwargs):
        args = list(args)
        if _self.im_self is not None:
            args.insert(0,_self.im_self)
             
        if len(args) == 0:
            raise TypeError("unbound method bar() must be called with Foo instance as first argument (got nothing instead)")
        elif not isinstance(args[0],_self.im_class):
            raise TypeError("unbound method bar() must be called with Foo instance as first argument (got %s instead)" % type(args[0]).__name__)
        else:
            return _self.im_func(*args,**kwargs)

          myinstancemethod 很正确地模仿了实例方法类,它跟前面的foo.bar 和Foo.bar的表现一样,除了它处理了一点类边缘情况和实例方法调用。

my_unbound(self=foo,y=4)
# TypeError: bar() got multiple values for keyword argument 'self'
Foo.bar(self=foo,y=4)
# TypeError: bar() got multiple values for keyword argument 'self'
 
my_bound(self=foo,y=4)
# TypeError: unbound method bar() must be called with Foo instance as first argument (got nothing instead)
foo.bar(self=foo,y=4)
# TypeError: unbound method bar() must be called with Foo instance as first argument (got nothing instead)

           这就是为什么你能够传入bar的引用,而不是传入foo,然后调用foo.bar。

闭包

           foo 是一个与Foo完全不同的野兽。Python里的任一个变量都是内存里对象的引用——对象之间都没什么不同。Foo.x,Foo.__init__ 和 Foo.bar这三个与foo.x,foo.__Init__, 和foo.bar不同,他们都指向不同的内存空间。

print Foo.x is not foo.x
print Foo.__init__ is not foo.__init__
print Foo.bar is not foo.bar

           Foo 和foo 是完全不相关的实体,它们只是碰巧在适当的时候相互引用对方。