获取对象信息
当我们拿到一个对象的引用时,如何知道这个对象是什么类型、有哪些方法呢?
type()
使用 首先,我们来判断对象类型,使用 type()
函数:
基本类型都可以用 type()
判断:
>>> type(123)
<class 'int'>
>>> type('str')
<class 'str'>
>>> type(None)
<type(None) 'NoneType'>
如果一个变量指向函数或者类,也可以用 type()
判断:
>>> type(abs)
<class 'builtin_function_or_method'>
>>> type(a)
<class '__main__.Animal'>
但是 type()
函数返回的是什么类型呢?它返回对应的 Class 类型。如果我们要在 if 语句中判断,就需要比较两个变量的 type 类型是否相同:
>>> type(123)==type(456)
True
>>> type(123)==int
True
>>> type('abc')==type('123')
True
>>> type('abc')==str
True
>>> type('abc')==type(123)
False
判断基本数据类型可以直接写 int
,str
等,但如果要判断一个对象是否是函数怎么办?可以使用 types
模块中定义的常量:
>>> import types
>>> def fn():
... pass
...
>>> type(fn)==types.FunctionType
True
>>> type(abs)==types.BuiltinFunctionType
True
>>> type(lambda x: x)==types.LambdaType
True
>>> type((x for x in range(10)))==types.GeneratorType
True
isinstance()
使用 对于 class 的继承关系来说,使用 type()
就很不方便。我们要判断 class 的类型,可以使用 isinstance()
函数。
我们回顾上次的例子,如果继承关系是:
object -> Animal -> Dog -> Husky
那么,isinstance()
就可以告诉我们,一个对象是否是某种类型。先创建 3 种类型的对象:
>>> a = Animal()
>>> d = Dog()
>>> h = Husky()
然后,判断:
>>> isinstance(h, Husky)
True
没有问题,因为 h
变量指向的就是 Husky
对象。
再判断:
>>> isinstance(h, Dog)
True
h
虽然自身是 Husky
类型,但由于 Husky
是从 Dog
继承下来的,所以,h
也还是 Dog
类型。换句话说,isinstance()
判断的是一个对象是否是该类型本身,或者位于该类型的父继承链上。
因此,我们可以确信,h
还是 Animal
类型:
>>> isinstance(h, Animal)
True
同理,实际类型是 Dog
的 d
也是 Animal
类型:
>>> isinstance(d, Dog) and isinstance(d, Animal)
True
但是,d
不是 Husky
类型:
>>> isinstance(d, Husky)
False
能用 type()
判断的基本类型也可以用 isinstance()
判断:
>>> isinstance('a', str)
True
>>> isinstance(123, int)
True
>>> isinstance(b'a', bytes)
True
并且还可以判断一个变量是否是某些类型中的一种,比如下面的代码就可以判断是否是 list
或者 tuple
:
>>> isinstance([1, 2, 3], (list, tuple))
True
>>> isinstance((1, 2, 3), (list, tuple))
True
提示
总是优先使用 isinstance()
判断类型,可以将指定类型及其子类“一网打尽”。
dir()
使用 如果要获得一个对象的所有属性和方法,可以使用 dir()
函数,它返回一个包含字符串的 list
,比如,获得一个 str
对象的所有属性和方法:
>>> dir('ABC')
['__add__', '__class__',..., '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold',..., 'zfill']
类似 __xxx__
的属性和方法在 Python 中都是有特殊用途的,比如 __len__
方法返回长度。在 Python 中,如果您调用 len()
函数试图获取一个对象的长度,实际上,在 len()函数内部,它自动去调用该对象的 __len__()
方法,所以,下面的代码是等价的:
>>> len('ABC')
3
>>> 'ABC'.__len__()
3
我们自己写的类,如果也想用 len(myObj)
的话,就自己写一个 __len__()
方法:
>>> class MyDog(object):
... def __len__(self):
... return 100
...
>>> dog = MyDog()
>>> len(dog)
100
剩下的都是普通属性或方法,比如 lower()
返回小写的字符串:
>>> 'ABC'.lower()
'abc'
仅仅把属性和方法列出来是不够的,配合 getattr()
、setattr()
以及 hasattr()
,我们可以直接操作一个对象的状态:
>>> class MyObject(object):
... def __init__(self):
... self.x = 9
... def power(self):
... return self.x * self.x
...
>>> obj = MyObject()
紧接着,可以测试该对象的属性:
>>> hasattr(obj, 'x') # 有属性'x'吗?
True
>>> obj.x
9
>>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗?
False
>>> setattr(obj, 'y', 19) # 设置一个属性'y'
>>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗?
True
>>> getattr(obj, 'y') # 获取属性'y'
19
>>> obj.y # 获取属性'y'
19
如果试图获取不存在的属性,会抛出 AttributeError
的错误:
>>> getattr(obj, 'z') # 获取属性'z'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'MyObject' object has no attribute 'z'
可以传入一个 default
参数,如果属性不存在,就返回默认值:
>>> getattr(obj, 'z', 404) # 获取属性'z',如果不存在,返回默认值404
404
也可以获得对象的方法:
>>> hasattr(obj, 'power') # 有属性'power'吗?
True
>>> getattr(obj, 'power') # 获取属性'power'
<bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>>
>>> fn = getattr(obj, 'power') # 获取属性'power'并赋值到变量fn
>>> fn # fn指向obj.power
<bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>>
>>> fn() # 调用fn()与调用obj.power()是一样的
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小结
通过内置的一系列函数,我们可以对任意一个 Python 对象进行剖析,拿到其内部的数据。要注意的是,只有在不知道对象信息的时候,我们才会去获取对象信息。如果可以直接写:
sum = obj.x + obj.y
就不要写:
sum = getattr(obj, 'x') + getattr(obj, 'y')
一个正确的用法的例子如下:
def readImage(fp):
if hasattr(fp, 'read'):
return readData(fp)
return None
假设我们希望从文件流 fp
中读取图像,我们首先要判断该 fp
对象是否存在 read
方法,如果存在,则该对象是一个流,如果不存在,则无法读取。hasattr()
就派上了用场。
请注意,在 Python 这类动态语言中,根据鸭子类型,有 read()
方法,不代表该 fp 对象就是一个文件流,它也可能是网络流,也可能是内存中的一个字节流,但只要 read()
方法返回的是有效的图像数据,就不影响读取图像的功能。