如何在元类的__init__方法中将方法绑定到类？

Question

最后编辑

我的问题是我试图将一个部分方法绑定到一个类上。不确定我是否应该删除这个问题，或者改一下标题。

原始问题

我知道在元类中将方法绑定到类的“正确”方式是把它添加到元类的 __new__ 方法里的 classdict 参数中。一般来说，你可以通过简单地将方法赋值给类来绑定一个实例方法。

但是，在我的使用场景中，我需要在元类的 __init__ 方法中将一个方法绑定到类上。问题是，通常的赋值方法不起作用。这个函数虽然被赋值给了类，可以通过 ClassName.function_name 或 class_instance.function_name 来访问，但它并没有真正绑定到类上，第一参数也没有设置为 self。

我猜这是因为在元类的 __init__ 方法中，类还没有完全初始化，但有没有什么办法可以解决这个问题呢？

编辑：代码示例

给定：

def fun(self):
    pass


class MetaClass(type):
    def __init__(cls, name, bases, dct):
        pass

class Class(object):
    __metaclass__ = MetaClass

我想在 MetaClass.__init__ 中将 fun 绑定到 Class，这样调用

instance = Class()
instance.fun()

时，instance 会作为第一个参数传递给 fun。

第二次编辑

显然，问题出在我试图绑定一个部分方法上。不知道为什么这样会造成问题。

我会稍后确认一下，如果有必要会更新或删除这个问题。

Answer 1

问题在于，元类的 __new__ 方法已经调用了 type.__new__，这个过程会把类字典里的函数变成未绑定的方法，这是构建类对象的一部分。

你可以使用 types 模块来构建方法。你的代码大概会是这样的：

import types

def fun(self):
    pass

class MetaClass(type):
    def __init__(cls, name, bases, dct):
        cls.fun = types.MethodType(fun, None, cls)

class Class(object):
    __metaclass__ = MetaClass

注意：这适用于 Python 2，我不知道在 Python 3 中是否有变化。

Answer 2

在 metaclass.__new__() 和 metaclass.__init__() 之间几乎没有区别；它们都是在处理类对象。

__new__ 用来生成新的对象，而 __init__ 则可以对这个对象进行修改。整个过程大致是这样的：

new_class_obj = YourMeta.__new__(YourMeta, name, bases, bodydict)
YourMeta.__init__(new_class_obj, name, bases, bodydict)

当你想在新的类对象上添加函数时（通过 bodydict 或直接在类对象上赋值），其实没有任何区别。

如果你在设置类对象上的函数时遇到问题，你需要确保你设置的是实际的函数对象。

比如说，如果你使用的是 绑定方法，你需要将这个方法解包，只提取出函数本身：

new_class_obj.name = method_obj.__func__

如果你在类上添加的是 普通函数对象，那么在实例访问时它们会自动绑定，你不需要做额外的工作。

总之，你需要添加 某种东西，它能充当一个 描述符，具体来说，就是一个能通过 descriptor.__get__ 方法返回方法对象的描述符。这正是普通函数对象的作用。

而 functools.partial() 对象 不是 这样的描述符。最简单的办法是把这个部分函数包裹在一个函数里（这里用 lambda 就可以）：

new_class_obj.name = lambda *args, **kw: partial_obj(*args, **kw)