python - 被属性遮蔽时修改类 __dict__

Question

我试图直接使用 X.__dict__['x'] += 1 之类的东西修改类 __dict__ 中的值。那样修改是不可能的，因为类__dict__实际上是一个mappingproxy对象，不允许直接修改值。尝试直接修改或等效修改的原因是我试图将类属性隐藏在元类上定义的同名属性后面。这是一个例子:

class Meta(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs, **kwargs):
        attrs['x'] = 0
        return super().__new__(cls, name, bases, attrs)
    @property
    def x(cls):
        return cls.__dict__['x']

class Class(metaclass=Meta):
    def __init__(self):
        self.id = __class__.x
        __class__.__dict__['x'] += 1

此示例显示了为 Class 的每个实例创建自动递增 ID 的方案。行 __class__.__dict__['x'] += 1 不能被替换为 setattr(__class__, 'x', __class__.x + 1) 因为 x 是一个 property，在 Meta 中没有 setter。它只会将 mappingproxy 中的 TypeError 更改为 property 中的 AttributeError。

我试过弄乱 __prepare__，但没有效果。 type 中的实现已经为命名空间返回了一个可变的 dict。不可变的 mappingproxy 似乎在 type.__new__ 中设置，我不知道如何避免。

我还尝试将整个 __dict__ 引用重新绑定(bind)到一个可变版本，但同样失败了:https://ideone.com/w3HqNf ，这意味着 mappingproxy 可能不是在 type.__new__ 中创建的。

如何直接修改类 dict 值，即使被元类属性遮蔽？虽然它可能实际上是不可能的，但 setattr 能够以某种方式做到这一点，所以我希望有一个解决方案。

我的主要要求是有一个看起来是只读的并且不在任何地方使用额外名称的类属性。我并不完全挂断使用元类 property 和同名类 dict 条目的想法，但这通常是我在常规实例中隐藏只读值的方式。

编辑

我终于弄清楚类 __dict__ 在哪里变得不可变了。在 "Creating the Class Object" 的最后一段中进行了描述节Data Model引用:

When a new class is created by type.__new__, the object provided as the namespace parameter is copied to a new ordered mapping and the original object is discarded. The new copy is wrapped in a read-only proxy, which becomes the __dict__ attribute of the class object.

Answer 1

可能是最好的方法:选择另一个名称。调用属性 x 和字典键 '_x'，这样您就可以正常访问它了。

替代方法:添加另一层间接:

class Meta(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs, **kwargs):
        attrs['x'] = [0]
        return super().__new__(cls, name, bases, attrs)
    @property
    def x(cls):
        return cls.__dict__['x'][0]

class Class(metaclass=Meta):
    def __init__(self):
        self.id = __class__.x
        __class__.__dict__['x'][0] += 1

这样您就不必修改类字典中的实际条目。

可能会彻底导致 Python 段错误的 super hacky 方法:通过 gc 模块访问底层字典。

import gc

class Meta(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs, **kwargs):
        attrs['x'] = 0
        return super().__new__(cls, name, bases, attrs)
    @property
    def x(cls):
        return cls.__dict__['x']

class Class(metaclass=Meta):
    def __init__(self):
        self.id = __class__.x
        gc.get_referents(__class__.__dict__)[0]['x'] += 1

这绕过了 type.__setattr__ 维护内部不变量的关键工作，特别是在 CPython 的类型属性缓存等方面。这是一个糟糕的想法，我只是提到它，所以我可以把这个警告放在这里，因为如果其他人提出这个想法，他们可能不知道乱用底层字典是合法的危险。

这样做很容易导致悬空引用，而且我已经多次对 Python 进行段错误试验。这是一个简单的案例 crashed on Ideone :

import gc

class Foo(object):
    x = []

Foo().x
gc.get_referents(Foo.__dict__)[0]['x'] = []

print(Foo().x)

输出:

*** Error in `python3': double free or corruption (fasttop): 0x000055d69f59b110 ***
======= Backtrace: =========
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x70bcb)[0x2b32d5977bcb]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x76f96)[0x2b32d597df96]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x7778e)[0x2b32d597e78e]
python3(+0x2011f5)[0x55d69f02d1f5]
python3(+0x6be7a)[0x55d69ee97e7a]
python3(PyCFunction_Call+0xd1)[0x55d69efec761]
python3(PyObject_Call+0x47)[0x55d69f035647]
... [it continues like that for a while]

和here's a case结果错误且没有嘈杂的错误消息来提醒您出现问题的事实:

import gc

class Foo(object):
    x = 'foo'

print(Foo().x)

gc.get_referents(Foo.__dict__)[0]['x'] = 'bar'

print(Foo().x)

输出:

foo
foo

我绝对不保证任何安全的方式来使用它，即使事情碰巧在一个 Python 版本上可行，它们也可能不适用于 future 的版本。摆弄它可能很有趣，但它不是实际使用的东西。说真的，不要这样做。您是否想向您的老板解释您的网站出现故障或您发布的数据分析需要被撤回，因为您采用了这个坏主意并使用了它？