猴子补丁：将类中的方法替换为函数

Question

我有一些傻乎乎的代码，其中有个猴子匹配的部分。下面的例子只是为了自学，并不是用在实际项目中。

class MyClass:

    def some_method(self):
        print("some_method call")
        self.yet_another_method()

    def yet_another_method(self):
        print('yet_another_method call')


def some_function(self):
    print("some function call")
    self.yet_another_method()

obj = MyClass()
obj.some_method()
obj.some_method = some_function
obj.some_method()

当我执行这段代码时，我遇到了以下错误：

TypeError: non_class_some_method() missing 1 required positional argument: 'self'

很明显，Python解释器不能隐式地把obj传递给some_function。但是当我进行代码检查并查看字节码时，我发现方法的表现形式是相似的（替换前后都是这样）。

import dis
import inspect


class MyClass:

    def some_method(self):
        print("some_method call")
        self.yet_another_method()

    def yet_another_method(self):
        print('yet_another_method call')


def some_function(self):
    print("some function call")
    self.yet_another_method()

obj = MyClass()
dis.dis(obj.some_method)
print(inspect.getargspec(obj.some_method))
obj.some_method = some_function
print("======================================================================")
dis.dis(obj.some_method)
print(inspect.getargspec(obj.some_method))

结果是：

  8           0 LOAD_GLOBAL              0 (print) 
              3 LOAD_CONST               1 ('some_method call') 
              6 CALL_FUNCTION            1 (1 positional, 0 keyword pair) 
              9 POP_TOP              

  9          10 LOAD_FAST                0 (self) 
             13 LOAD_ATTR                1 (yet_another_method) 
             16 CALL_FUNCTION            0 (0 positional, 0 keyword pair) 
             19 POP_TOP              
             20 LOAD_CONST               0 (None) 
             23 RETURN_VALUE         
ArgSpec(args=['self'], varargs=None, keywords=None, defaults=None)
======================================================================
 16           0 LOAD_GLOBAL              0 (print) 
              3 LOAD_CONST               1 ('some function call') 
              6 CALL_FUNCTION            1 (1 positional, 0 keyword pair) 
              9 POP_TOP              

 17          10 LOAD_FAST                0 (self) 
             13 LOAD_ATTR                1 (yet_another_method) 
             16 CALL_FUNCTION            0 (0 positional, 0 keyword pair) 
             19 POP_TOP              
             20 LOAD_CONST               0 (None) 
             23 RETURN_VALUE         
ArgSpec(args=['self'], varargs=None, keywords=None, defaults=None)

请问有没有人能解释一下为什么会这样？

Answer 1

大部分答案在这里：https://wiki.python.org/moin/FromFunctionToMethod。简单来说：

• def 关键字总是会生成一个 function 对象。
• method 其实就是一个很薄的可调用的包装器，它把函数、类和实例包裹起来。
• 这个包装器只有在函数是类的属性时才会被创建，而不是在它是实例的属性时。

为了让你的代码正常工作（在每个实例上进行猴子补丁），你需要手动调用那个可以把函数、类和实例变成 method 的机制。当使用新式类时，最简单的解决办法是直接在函数上调用描述符协议，也就是：

obj.some_method = some_function.__get__(obj, type(obj))

如果你使用的是像你例子中那样的旧式类（这其实不是个好主意），你可以使用 types.MethodType，但实际上，除非你被一些遗留代码困住了，否则最好把你的类改成新式类（也就是从 object 继承）。