python - python3中的低级自省(introspection)？

Question

是否有一些自省(introspection)方法允许可靠地获取对象实例的底层数据结构，不受任何自定义的影响？
在 Python 3 中，对象的低级实现可能会被深深地掩盖:可以自定义属性查找，甚至可以自定义 __dict__和 __slots__属性可能无法给出完整的画面，因为它们是可写的。 dir()明确表示显示“有趣”属性而不是实际属性，甚至是 inspect模块似乎没有提供这样的功能。
不是重复的。 此问题已被标记为 Is there a built-in function to print all the current properties and values of an object? 的重复问题.但是，其他问题仅涉及自省(introspection)类的标准方法，此处明确将其列为在较低级别上不可靠。
以 为例考虑以下带有故意隐藏类的脚本。

import inspect

actual_members = None  # <- For showing the actual contents later.

class ObscuredClass:
    def __init__(self):
        global actual_members
        actual_members = dict()
        self.__dict__ = actual_members
        self.actual_field = "actual_value"
    def __getattribute__(self, name):
        if name == "__dict__":
            return { "fake_field": "fake value - shown in __dict__" }
        else:
            return "fake_value - shown in inspect.getmembers()"

obj = ObscuredClass()
print(f"{actual_members          = }")
print(f"{dir(obj)                = }")
print(f"{obj.__dict__            = }")
print(f"{inspect.getmembers(obj) = }")

产生输出

actual_members          = {'actual_field': 'actual_value'}
dir(obj)                = ['fake_field']
obj.__dict__            = {'fake_field': 'fake value - shown in __dict__'}
inspect.getmembers(obj) = [('fake_field', 'fake_value - shown in inspect.getmembers()')]

Answer 1

没有什么是完全通用的，特别是对于用 C 实现的对象。Python 类型只是没有为通用解决方案存储足够的实例布局元数据。也就是说， gc.get_referents 即使面对非常奇怪的 Python 级修改，包括删除或隐藏的插槽描述符和删除或隐藏的 __dict__，它也非常可靠。描述符。gc.get_referents将给所有引用一个对象报告给垃圾收集系统。但是它不会告诉你为什么一个对象有一个特定的引用——它不会告诉你一个 dict 是 __dict__一个 dict 是一个不相关的插槽，其中恰好有一个 dict。
例如:

import gc

class Foo:
    __slots__ = ('__dict__', 'a', 'b')
    __dict__ = None
    def __init__(self):
        self.x = 1
        self.a = 2
        self.b = 3

x = Foo()
del Foo.a
del Foo.b

print(gc.get_referents(x))

for name in '__dict__', 'x', 'a', 'b':
    try:
        print(name, object.__getattribute__(x, name))
    except AttributeError:
        print('object.__getattribute__ could not look up', name)

这打印

[2, 3, {'x': 1}, <class '__main__.Foo'>]
__dict__ None
x 1
object.__getattribute__ could not look up a
object.__getattribute__ could not look up b

gc.get_referents设法检索真实实例字典和 a和 b插槽，即使相关描述符都丢失了。不幸的是，它没有提供有关它检索到的任何引用的含义的信息。 object.__getattribute__无法检索实例字典或 a或 b插槽。它确实设法找到 x , 因为它不依赖 __dict__检索其他属性时查找实例字典的描述符，但您需要已经知道 x是你应该寻找的名字 - object.__getattribute__找不到您应该在此对象上查找的名称。