将内置函数类型转换为方法类型（在 Python 3 中）

Question

考虑一个简单的函数

def increment(self):
    self.count += 1

通过 Cython 运行并编译成扩展模块。假设现在我想让这个函数成为一个类的方法。例如：

class Counter:
    def __init__(self):
        self.count = 0

from compiled_extension import increment
Counter.increment = increment

现在这将不起作用，因为 C 级别的调用约定将被破坏。例如：

>>> c = Counter()
>>> c.increment()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: increment() takes exactly one argument (0 given)

但在 Python 2 中，我们可以通过以下方式将函数转换为未绑定的方法：

Counter.increment = types.MethodType(increment, None, Counter)

如何在 Python 3 中完成同样的事情？

一种简单的方法是使用纤细的包装器：

from functools import wraps
def method_wraper(f):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        return f(*args, **kwargs)
    return wraps(f)(wrapper)

Counter.increment = method_wrapper(increment)

有没有更有效的方法？

Answer 1

首先要正确获取名称：

>>> def increment(obj):
...     obj.count += 1
...
>>> class A(object):
...     def __init__(self):
...         self.count = 0
...
>>> o = A()
>>> o.__init__
<bound method A.__init__ of <__main__.A object at 0x0000000002766EF0>>
>>> increment
<function increment at 0x00000000027797C8>

所以专有名称是函数和绑定方法。现在您可以查找Bind an Unbound Method 的方法，您可能最终会阅读到有关descriptors 的信息：

一般来说，描述符是具有“绑定”的对象属性 行为”，其属性访问已被方法覆盖 在描述符协议中。这些方法是__get__、__set__ 和 __delete__。如果为对象定义了这些方法中的任何一个，则称其为描述符。

您只需使用__get__的不同调用即可轻松地将函数转换为方法

>>> increment.__get__(None, type(None))
<function increment at 0x00000000027797C8>
>>> increment.__get__(o, type(o))
<bound method A.increment of <__main__.A object at 0x00000000027669B0>>

它就像一个魅力：

>>> o = A()
>>> increment.__get__(None, type(None))(o)
>>> o.count
1
>>> increment.__get__(o, type(o))()
>>> o.count
2

您可以轻松地将这些新绑定的方法添加到对象中：

def increment(obj):
    obj.count += 1

def addition(obj, number):
    obj.count += number

class A(object):
    def __init__(self):
        self.count = 0

o = A()
o.inc = increment.__get__(o)
o.add = addition.__get__(o)
print(o.count) # 0
o.inc()
print(o.count) # 1
o.add(5)
print(o.count) # 6

或者创建你自己的descriptor，它将function转换成bound method：

class BoundMethod(object):
    def __init__(self, function):
        self.function = function

    def __get__(self, obj, objtype=None):
        print('Getting', obj, objtype)
        return self.function.__get__(obj, objtype)

class B(object):
    def __init__(self):
        self.count = 0

    inc = BoundMethod(increment)
    add = BoundMethod(addition)


o = B()
print(o.count) # 0
o.inc()
# Getting <__main__.B object at 0x0000000002677978> <class '__main__.B'>
print(o.count) # 1
o.add(5) 
# Getting <__main__.B object at 0x0000000002677978> <class '__main__.B'>
print(o.count) # 6

您还可以看到这与function/bound method principles 非常一致：

类字典将方法存储为函数。在类定义中，方法是使用 def 和 lambda 编写的，它们是创建函数的常用工具。与常规函数的唯一区别是第一个参数是为对象实例保留的。按照 Python 约定，实例引用称为 self 但可以称为 this 或任何其他变量名。

为了支持方法调用，函数包括__get__() 方法，用于在属性访问期间绑定方法。这意味着所有函数都是非数据描述符，它们返回绑定或未绑定的方法，具体取决于它们是从对象调用还是从类调用。

而functions在实例初始化时变成绑定方法：

>>> B.add
# Getting None <class '__main__.B'>
<function addition at 0x00000000025859C8>
>>> o.add
# Getting <__main__.B object at 0x00000000030B1128> <class '__main__.B'>
<bound method B.addition of <__main__.B object at 0x00000000030B1128>>

Answer 2

像这样导入扩展：

import compiled_extension

在你的课堂上你写：

def increment: return compiled_extension.increment()

这似乎更具可读性并且可能更有效。