函数进阶

Python 是面向对象的语言，在 Python中一切皆对象。函数自然也不例外。

它有属于对象的属性，除此之外，函数还可以自定义属性。注意，属性是和对象相关的，和作用域无关

注意：这里说的是函数（function类型）的特殊属性，而非方法（method类型）的特殊属性。

自定义属性

函数自定义属性的方式很简单，假设函数名为 myfunc

# 设置属性
myfunc.version = 'V1.0.1'

# 访问属性
print（myfunc.version）

这个属性 version 可以像全局变量一样被访问，修改。但它并不是全局变量

查看函数对象属性

# 查看函数全部属性
dir(myfunc)

['__annotations__', '__call__', '__class__', '__closure__', '__code__', '__defaults__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__get__', '__getattribute__', '__globals__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__kwdefaults__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__qualname__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__']
  • __doc__：用于获取函数的说明文档，没有则返回 None
  • __name__：获取函数的名称
  • __defaults__：以元组形式返回函数的默认参数，没有则返回 None
  • __dict__：以字典的形式返回函数中自定义的属性
  • __code__：返回已编译的函数对象

_code_

print(myfunc.__code__)

# <code object test at 0x00000000021491E0, file "demo.py", line 3>

上面的输出结果已经指明了 __code__ 也是对象，在这个函数对象里，我们可以看到字节码，元数（也就是参数数量）和一些与函数相关的其他东西。

print(dir(myfunc.__code__))

# [... , 'co_argcount', 'co_cellvars', 'co_code', 'co_consts', 'co_filename', 'co_firstlineno', 'co_flags', 'co_freevars', 'co_kwonlyargcount', 'co_lnotab', 'co_name', 'co_names', 'co_nlocals', 'co_stacksize', 'co_varnames']

现在就可以看到函数对象相关的属性，其中有一类属性都以 co_ 开头，表示字节码的意思。实际上，并非只有函数具有这些属性，所有的代码块（code block）都有这些属性

def myfunc(a, b=2):
    a = 'hello'
    b = 'world'

# 打印这些以 co 开头的属性的值

for attr in dir(myfunc.__code__):
    if attr.startswith('co_'):
        print(f'{attr}: {getattr(test.__code__, attr)}')

# co_argcount: 2
# co_cellvars: ()
# co_code: b'd\x01}\x00d\x02}\x01d\x00S\x00'
# co_consts: (None, 'hello', 'world')
# co_filename: C:/Users/Administrator/Desktop/demo.py
# co_firstlineno: 3
# co_flags: 67
# co_freevars: ()
# co_kwonlyargcount: 0
# co_lnotab: b'\x00\x01\x04\x01'
# co_name: myfunc
# co_names: ()
# co_nlocals: 2
# co_stacksize: 1
# co_varnames: ('a', 'b')

# 使用 dis 模块的 show_code() 函数来输出这些信息的整理

import dis
dis.show_code(myfunc)

# Name: myfunc
# Filename: C:/Users/Administrator/Desktop/demo.py
# Argument count: 2
# Kw-only arguments: 0
# Number of locals: 2
# Stack size: 1
# Flags: OPTIMIZED, NEWLOCALS, NOFREE
# Constants:
# 0: None
# 1: 'hello'
# 2: 'world'
# Variable names:
# 0: a
# 1: b

研究 __code__ 是了解 Python 函数如何运行的最好办法。例如，函数 foo 的元数是由 foo.__code__.co_argcount获得，而字码节存在于 foo.__code__.co_code 中

__code__对象的属性是只读，但是 __code__属性本身不是！我们可以使用下面的代码整蛊一下朋友

def cat():
    print('I am a cat!')
          
def dog():
    print('I am a dog!')
          
cat.__code__ = dog.__code__

现在，当我们运行 cat() 时，实际上运行的是 dog 的代码，于是我们会得到：

I am a dog!