为什么 Python 描述符会复制？

Question

（我编辑了这个问题，因为我认为它基本上仍然是我要问的问题，尽管我从 cmets 获得了一些理解。我不知道这是否允许，或者我应该问一个新的.)

以下代码

class A: c = lambda:0
a = A()
print(a.c is a.c)

打印 False。我知道这是因为 Python 认为 A.c 是一种方法，因为 c 在类级别被分配了一个函数。我有两个问题：

• （不太重要）Python 如何判断某事物是否为函数？我认为如果它要成为一种方法，就必须明确定义它。 “任意可调用”显然不是标准：例如，不接受内置函数。

• （更重要的是）我了解到“每当您通过 class.name 或 instance.name 查找方法时，都会创建一个新的方法对象”。有任何独立于实现的原因吗？也就是说，如果不制作副本，是否有任何语言功能无法正常工作？ （当然，我知道a1.c不是a2.c，但是对于同一个对象a，ac是否总是同一个对象？或者至少，Ac总是同一个对象？）

Answer 1

默认的function.__get__ method 会“复制”（创建新的方法实例）：

/* Bind a function to an object */
static PyObject *
func_descr_get(PyObject *func, PyObject *obj, PyObject *type)
{
    if (obj == Py_None || obj == NULL) {
        Py_INCREF(func);
        return func;
    }
    return PyMethod_New(func, obj);
}

但你可以定义一个不复制的描述符：

from functools import partial

class D:
    def __init__(self, function, cached=False):
        self.function = function
        if cached:
            self.cache = {}
        else:
            self.cache = None

    def __get__(self, instance, klass):
        if instance is None: # C.m
            return self.function
        if self.cache is None: # no cache
            m = partial(self.function, instance)
        else:
            m = self.cache.get(instance)
            if m is None:
                m = self.cache[instance] = partial(self.function, instance)
        m.__self__ = instance
        return m # C().m

class C:
    m = D(print)
    cached = D(print, cached=True)

assert C.m is C.m
assert C.cached is C.cached
c = C()
assert c.m is not c.m
assert c.cached is c.cached

每次调用.__get__() 时重新创建方法可能比保持（可能是weakrefed）映射（实例-> 方法）和中断循环（由于__self__ = instance）更简单/更有效，以避免浪费内存。

Answer 2

以下是 Python 2.x 语言参考 says 关于实例属性的内容（也适用于 3.x）（向下滚动到“类实例”）：

当在那里没有找到一个属性，并且实例的类有一个 按该名称的属性，搜索继续类 属性。如果找到用户定义的类属性 函数对象或未绑定的用户定义方法对象，其 关联类是实例的类（称为 C） 属性引用已启动或其基础之一，它是 转换为绑定的用户定义方法对象，其 im_class 属性为 C，其 im_self 属性为实例。

对于类的属性（仅在 2.x 中，但不在 3.x 中）（滚动到“类”）：

当一个类属性引用（比如 C 类）会产生一个 用户定义的函数对象或未绑定的用户定义的方法对象 其关联类是 C 或其基类之一，它是 转换为一个未绑定的用户定义方法对象，其 im_class 属性是 C。

所以回答你的问题：

1. 它是如何决定的？规范中特别提到“用户定义的函数对象”或“未绑定的用户定义的方法对象”。所以这些是这条规则适用的。这不是所有可调用类型。如果在同一页面上滚动到可调用类型部分，可调用类型的类型很多，其中“用户定义的函数”只是一种类型。

2. （首先，这里更正一下：对于实例的属性访问，是的，创建了一个方法对象；对于类的属性访问，仅在 Python 2.x 上创建了一个方法对象——在 Python 3 中。 x 你只需把你放在那里的任何东西都拿回来，没有任何包装。）为了回答你的问题，大概 Python 实现可以返回相同的方法对象。它需要某种缓存或实习来做到这一点，这在存储方面有开销。规范没有说明这一点。并且当前的 CPython 实现不会返回相同的对象。无论哪种方式，您都不应该依赖它。

Answer 3

我手边没有电脑。如果你输入print(id(a.b), id(a.b), id(a.c), id(a.c)) 会发生什么？如果第二对不同，则创建单独的对象，我们没有错误。