向Python中的现有对象实例添加方法

前言-关于兼容性的说明：其他答案可能只在Python2-这个答案应该在Python2和3中运行得很好。如果只编写Python3，您可能会忽略显式继承自对象，否则代码应该保持不变。

向现有对象实例添加方法我已经了解到，可以在Python中向现有对象（例如，不在类定义中）添加方法。我知道这样做并不总是一个好的决定。但是，一个人怎么做呢？

是的，有可能-但不建议

我不建议这样做。这是个坏主意。不要这样做。

以下是几个原因：

您将为每个执行此操作的实例添加一个绑定对象。如果经常这样做，可能会浪费大量内存。绑定方法通常只在其调用的短时间内创建，然后在自动垃圾收集时停止存在。如果手动执行此操作，则将有一个引用绑定方法的名称绑定，这将防止其在使用时进行垃圾收集。给定类型的对象实例通常在该类型的所有对象上都有其方法。如果在其他地方添加方法，某些实例将具有这些方法，而其他实例则没有。程序员不会预料到这一点，你可能会违反最不意外的规则。由于有其他真正好的理由不这样做，如果你这样做，你还会给自己带来坏名声。

因此，我建议你不要这样做，除非你有充分的理由。在类定义中定义正确的方法要好得多，或者直接对类进行猴式修补，如下所示：

Foo.sample_method = sample_method

不过，既然这很有启发性，我将向你展示一些这样做的方法。

如何做到这一点

这是一些设置代码。我们需要一个类定义。它可以进口，但真的没关系。

class Foo(object):
    '''An empty class to demonstrate adding a method to an instance'''

创建实例：

foo = Foo()

创建要添加到其中的方法：

def sample_method(self, bar, baz):
    print(bar + baz)

方法零（0）-使用描述符方法__get__

函数上的点查找使用实例调用函数的__get__方法，将对象绑定到方法，从而创建“绑定方法”

foo.sample_method = sample_method.__get__(foo)

现在：

>>> foo.sample_method(1,2)
3

方法一-types.MethodType

首先，导入类型，我们将从中获取方法构造函数：

import types

现在我们将该方法添加到实例中。为此，我们需要类型模块中的MethodType构造函数（我们在上面导入了它）。

types.MethodType（在Python 3中）的参数签名是（function，instance）：

foo.sample_method = types.MethodType(sample_method, foo)

和用法：

>>> foo.sample_method(1,2)
3

附带地，在Python 2中，签名是（函数、实例、类）：

foo.sample_method = types.MethodType(sample_method, foo, Foo)

方法二：词汇绑定

首先，我们创建一个将方法绑定到实例的包装函数：

def bind(instance, method):
    def binding_scope_fn(*args, **kwargs): 
        return method(instance, *args, **kwargs)
    return binding_scope_fn

用法：

>>> foo.sample_method = bind(foo, sample_method)    
>>> foo.sample_method(1,2)
3

方法三：functools.partial

分部函数将第一个参数应用于函数（以及可选的关键字参数），然后可以用剩余的参数（以及重写关键字参数）调用。因此：

>>> from functools import partial
>>> foo.sample_method = partial(sample_method, foo)
>>> foo.sample_method(1,2)
3

当您认为绑定方法是实例的部分函数时，这是有意义的。

作为对象属性的未绑定函数-为什么不起作用：

如果我们尝试以与将sample_method添加到类中相同的方式添加sample_methods，它将与实例绑定，并且不会将隐式self作为第一个参数。

>>> foo.sample_method = sample_method
>>> foo.sample_method(1,2)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: sample_method() takes exactly 3 arguments (2 given)

我们可以通过显式传递实例（或任何东西，因为此方法实际上不使用自参数变量）来使未绑定函数工作，但它与其他实例的预期签名不一致（如果我们正在对该实例进行猴子修补）：

>>> foo.sample_method(foo, 1, 2)
3

结论

你现在知道有几种方法可以做到这一点，但认真地说，不要这样做。

2015-01-21 05:31:23

如何从类的实例恢复类

class UnderWater:
    def __init__(self):
        self.net = 'underwater'

marine = UnderWater() # Instantiate the class

# Recover the class from the instance and add attributes to it.
class SubMarine(marine.__class__):  
    def __init__(self):
        super().__init__()
            self.sound = 'Sonar'
    
print(SubMarine, SubMarine.__name__, SubMarine().net, SubMarine().sound)

# Output
# (__main__.SubMarine,'SubMarine', 'underwater', 'Sonar')

2022-01-11 07:21:58

在Python中，函数和绑定方法之间存在差异。

>>> def foo():
...     print "foo"
...
>>> class A:
...     def bar( self ):
...         print "bar"
...
>>> a = A()
>>> foo
<function foo at 0x00A98D70>
>>> a.bar
<bound method A.bar of <__main__.A instance at 0x00A9BC88>>
>>>

绑定方法已“绑定”到一个实例（如何描述），每当调用该方法时，该实例将作为第一个参数传递。

但是，作为类（与实例相反）属性的可调用项仍然是未绑定的，因此您可以随时修改类定义：

>>> def fooFighters( self ):
...     print "fooFighters"
...
>>> A.fooFighters = fooFighters
>>> a2 = A()
>>> a2.fooFighters
<bound method A.fooFighters of <__main__.A instance at 0x00A9BEB8>>
>>> a2.fooFighters()
fooFighters

以前定义的实例也会更新（只要它们没有覆盖属性本身）：

>>> a.fooFighters()
fooFighters

当您想将方法附加到单个实例时，问题就出现了：

>>> def barFighters( self ):
...     print "barFighters"
...
>>> a.barFighters = barFighters
>>> a.barFighters()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: barFighters() takes exactly 1 argument (0 given)

函数直接附加到实例时不会自动绑定：

>>> a.barFighters
<function barFighters at 0x00A98EF0>

要绑定它，我们可以在类型模块中使用MethodType函数：

>>> import types
>>> a.barFighters = types.MethodType( barFighters, a )
>>> a.barFighters
<bound method ?.barFighters of <__main__.A instance at 0x00A9BC88>>
>>> a.barFighters()
barFighters

这次该类的其他实例没有受到影响：

>>> a2.barFighters()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: A instance has no attribute 'barFighters'

通过阅读描述符和元类编程可以找到更多信息。

2008-08-06 00:33:35