python - 自定义如何将 Python 对象作为函数参数进行处理？

Question

Python 类的 __call__ 方法让我们指定类成员应该如何作为函数运行。我们能否做“相反”的事情，即指定类成员作为任意其他函数的参数应如何表现？

作为一个简单的例子，假设我有一个包装列表的 ListWrapper 类，当我在这个类的成员上调用函数 f 时，我想要 f 映射到包装列表上。例如:

x = WrappedList([1, 2, 3])
print(x + 1) # should be WrappedList([2, 3, 4])

d = {1: "a", 2: "b", 3:"c"}
print(d[x]) # should be WrappedList(["a", "b", "c"])

调用假设的 __call__ 模拟我正在寻找 __arg__，我们可以想象这样的事情:

class WrappedList(object):
    def __init__(self, to_wrap):
        self.wrapped = to_wrap

   def __arg__(self, func):
       return WrappedList(map(func, self.wrapped))

现在，我知道 (1) __arg__ 不存在于这种形式中，并且 (2) 在这个简单示例中很容易获得行为，无需任何技巧。但是有没有一种方法可以近似于我在一般情况下寻找的行为？

Answer 1

一般情况下你不能这样做。^*

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您可以对大多数内置运算符(如您的+ 示例)和少量内置函数(如abs).它们是通过对操作数调用特殊方法来实现的，如 the reference docs 中所述。 .

当然，这意味着为您的每种类型编写一大堆特殊方法——但是编写一个实现的基类(或者装饰器或元类，如果这不适合您的设计)并不会太难通过调用子类的 __arg__ 然后执行默认操作，将所有这些特殊方法集中在一个地方:

class ArgyBase:
    def __add__(self, other):
        return self.__arg__() + other
    def __radd__(self, other):
        return other + self.__arg__()
    # ... and so on

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如果您想将其扩展到您自己创建的一整套函数，您可以为它们提供所有类似于内置协议(protocol)的特殊方法协议(protocol)，并将您的基类扩展为覆盖他们。或者您可以将其短路并直接在这些函数中使用 __arg__ 协议(protocol)。为了避免大量重复，我会为此使用装饰器。

def argify(func):
    def _arg(arg):
        try:
            return arg.__arg__()
        except AttributeError:
            return arg
    @functools.wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        args = map(_arg, args)
        kwargs = {kw: _arg(arg) for arg in args}
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@argify
def spam(a, b):
    return a + 2 * b

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如果你真的想，你可以四处包装其他人的功能:

sin = argify(math.sin)

…甚至猴子修补他们的模块:

requests.get = argify(requests.get)

… 或者像 gevent 的早期版本一样动态地修补整个模块，但我什至不打算展示这一点，因为在这一点上我们正在进入不要做-这是出于多种原因的领土。

您在评论中提到，如果可能的话，您希望对其他人的一堆函数执行此操作，而不必提前指定它们。这是否意味着在您导入的任何模块中构造的每个函数？好吧，如果您愿意创建一个导入 Hook ，您甚至可以那样做，但这似乎是一个更糟糕的主意。解释如何编写一个导入 Hook 以及如何对每个函数创建节点进行 AST 修补或在字节码周围插入包装器等内容太多了，无法深入到这里，但如果你的研究能力超出你的常识，你可以弄清楚。 :)

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作为旁注，如果我这样做，我不会调用方法 __arg__，我会称它为 arg 或 _arg。除了保留供语言将来使用外，dunder-method 风格还暗示了这里不正确的事情(特殊方法查找而不是正常调用，您可以在文档中搜索它等)。

_{* 有一些语言可以，例如 C++，其中隐式转换和类型化变量而不是类型化值的组合意味着您可以通过给对象一个奇数类型来获得一个调用对象的方法到预期类型的​​隐式转换运算符。}