为什么 __getitem__ 不能是类方法？

Question

假设以下类：

class Class(object):
    @classmethod
    def getitem(*args):
        print 'getitem %s' % (args,)
    @classmethod
    def __getitem__(*args):
        print '__getitem__ %s' % (args,)

getitem 方法的行为符合预期：它接收Class 作为第一个参数，但__getitem__ 接收type 作为第一个参数：

calling Class.getitem(test)
getitem (<class '__main__.Class'>, 'test')

calling obj.getitem(test)
getitem (<class '__main__.Class'>, 'test')

calling Class[test]
'type' object has no attribute '__getitem__'

calling obj[test]
__getitem__ (<class '__main__.Class'>, 'test')

__getitem__ 背后有什么魔力？

Answer 1

在类上查找特殊方法，而不是在实例上查找 - 与首先在实例上查找的常规方法不同。请参阅 Python 数据模型文档中的 Special method lookup。

将Class 视为type 的一个实例，这意味着当你这样做时

Class.getitem(test)

它首先查找您告诉它的内容：Class 自己的属性中称为getitem 的方法。但是，当你使用

Class[test]

它跳过这个，直接进入type（是Class的类，或其元类），因此调用type.__getitem__(Class, test)。所以，发生的事情不是__getitem__ 将type 作为它的第一个参数（它仍然会得到Class，就像你明确地Class.__getitem__(test) 一样），而是Python 寻找的__getitem__这种情况不存在。要使其存在，您需要为 Class 定义自己的元类，将其定义为实例方法，而不是在 Class 上将其定义为类方法。

Answer 2

当您调用x[test] 时，解释器会检查type(x) 的__getitem__ 属性。对于Class[test]，它是Class 的元类，即type。如果你想拥有一个类范围的__getitem__，在一个新的元类中定义它。 （不用说，这是一种魔法，就像你对元类所做的任何事情一样）

class Meta(type):
    def __getitem__(self, arg):
        print "__getitem__:", arg


class X(object):
    __metaclass__ = Meta

X['hello'] # output: __getitem__ hello