我已经了解到,可以在Python中向现有对象(即,不在类定义中)添加方法。

我明白这样做并不总是好的。但你怎么能做到这一点呢?


当前回答

我认为上述答案没有抓住重点。

让我们用一个方法来上课:

class A(object):
    def m(self):
        pass

现在,让我们在ipython中玩一下:

In [2]: A.m
Out[2]: <unbound method A.m>

好的,所以m()在某种程度上变成了A的非绑定方法,但它真的是这样吗?

In [5]: A.__dict__['m']
Out[5]: <function m at 0xa66b8b4>

事实证明,m()只是一个函数,对它的引用被添加到a类字典中——这没有什么魔力。那为什么A.m会给我们一个未绑定的方法?这是因为点没有被翻译成简单的字典查找。这实际上是对a.__class__.__getattribute__(a,'m')的调用:

In [11]: class MetaA(type):
   ....:     def __getattribute__(self, attr_name):
   ....:         print str(self), '-', attr_name

In [12]: class A(object):
   ....:     __metaclass__ = MetaA

In [23]: A.m
<class '__main__.A'> - m
<class '__main__.A'> - m

现在,我不清楚为什么最后一行要打印两次,但仍然很清楚是怎么回事。

现在,默认__getattribute__所做的是检查属性是否是所谓的描述符,即它是否实现了一个特殊的__get__方法。如果它实现了该方法,那么返回的是调用__get__方法的结果。回到我们A类的第一个版本,这是我们拥有的:

In [28]: A.__dict__['m'].__get__(None, A)
Out[28]: <unbound method A.m>

因为Python函数实现了描述符协议,所以如果代表对象调用它们,它们会在__get__方法中将自己绑定到该对象。

好的,那么如何向现有对象添加方法呢?假设您不介意修补类,那么简单如下:

B.m = m

然后,由于描述符的魔力,B.m“成为”一个未绑定的方法。

如果你想将一个方法添加到一个对象中,那么你必须自己使用types.MethodType来模拟机器:

b.m = types.MethodType(m, b)

顺便说一句:

In [2]: A.m
Out[2]: <unbound method A.m>

In [59]: type(A.m)
Out[59]: <type 'instancemethod'>

In [60]: type(b.m)
Out[60]: <type 'instancemethod'>

In [61]: types.MethodType
Out[61]: <type 'instancemethod'>

其他回答

这实际上是对“杰森·普拉特”答案的补充

虽然Jasons的答案是有效的,但它只在想要向类中添加函数时有效。当我试图从.py源代码文件重新加载一个已经存在的方法时,它对我来说并不起作用。

我花了很长时间才找到解决方法,但技巧似乎很简单。。。1.从源代码文件导入代码2.强制重新加载3.rd使用types.FunctionType(…)将导入和绑定的方法转换为函数您还可以传递当前的全局变量,因为重新加载的方法将位于不同的命名空间中4.现在你可以按照“杰森·普拉特”的建议继续使用类型.MethodType(…)

例子:

# this class resides inside ReloadCodeDemo.py
class A:
    def bar( self ):
        print "bar1"
        
    def reloadCode(self, methodName):
        ''' use this function to reload any function of class A'''
        import types
        import ReloadCodeDemo as ReloadMod # import the code as module
        reload (ReloadMod) # force a reload of the module
        myM = getattr(ReloadMod.A,methodName) #get reloaded Method
        myTempFunc = types.FunctionType(# convert the method to a simple function
                                myM.im_func.func_code, #the methods code
                                globals(), # globals to use
                                argdefs=myM.im_func.func_defaults # default values for variables if any
                                ) 
        myNewM = types.MethodType(myTempFunc,self,self.__class__) #convert the function to a method
        setattr(self,methodName,myNewM) # add the method to the function

if __name__ == '__main__':
    a = A()
    a.bar()
    # now change your code and save the file
    a.reloadCode('bar') # reloads the file
    a.bar() # now executes the reloaded code

感谢Arturo!你的回答让我步入正轨!

根据Arturo的代码,我编写了一个小类:

from types import MethodType
import re
from string import ascii_letters


class DynamicAttr:
    def __init__(self):
        self.dict_all_files = {}

    def _copy_files(self, *args, **kwargs):
        print(f'copy {args[0]["filename"]} {args[0]["copy_command"]}')

    def _delete_files(self, *args, **kwargs):
        print(f'delete {args[0]["filename"]} {args[0]["delete_command"]}')

    def _create_properties(self):
        for key, item in self.dict_all_files.items():
            setattr(
                self,
                key,
                self.dict_all_files[key],
            )
            setattr(
                self,
                key + "_delete",
                MethodType(
                    self._delete_files,
                    {
                        "filename": key,
                        "delete_command": f'del {item}',
                    },
                ),
            )
            setattr(
                self,
                key + "_copy",
                MethodType(
                    self._copy_files,
                    {
                        "filename": key,
                        "copy_command": f'copy {item}',
                    },
                ),
            )
    def add_files_to_class(self, filelist: list):
        for _ in filelist:
            attr_key = re.sub(rf'[^{ascii_letters}]+', '_', _).strip('_')
            self.dict_all_files[attr_key] = _
        self._create_properties()
dy = DynamicAttr()
dy.add_files_to_class([r"C:\Windows\notepad.exe", r"C:\Windows\regedit.exe"])

dy.add_files_to_class([r"C:\Windows\HelpPane.exe", r"C:\Windows\win.ini"])
#output
print(dy.C_Windows_HelpPane_exe)
dy.C_Windows_notepad_exe_delete()
dy.C_Windows_HelpPane_exe_copy()
C:\Windows\HelpPane.exe
delete C_Windows_notepad_exe del C:\Windows\notepad.exe
copy C_Windows_HelpPane_exe copy C:\Windows\HelpPane.exe

此类允许您随时添加新的属性和方法。

编辑:

这里有一个更普遍的解决方案:

import inspect
import re
from copy import deepcopy
from string import ascii_letters


def copy_func(f):
    if callable(f):
        if inspect.ismethod(f) or inspect.isfunction(f):
            g = lambda *args, **kwargs: f(*args, **kwargs)
            t = list(filter(lambda prop: not ("__" in prop), dir(f)))
            i = 0
            while i < len(t):
                setattr(g, t[i], getattr(f, t[i]))
                i += 1
            return g
    dcoi = deepcopy([f])
    return dcoi[0]


class FlexiblePartial:
    def __init__(self, func, this_args_first, *args, **kwargs):

        try:
            self.f = copy_func(func)  # create a copy of the function
        except Exception:
            self.f = func
        self.this_args_first = this_args_first  # where should the other (optional) arguments be that are passed when the function is called
        try:
            self.modulename = args[0].__class__.__name__  # to make repr look good
        except Exception:
            self.modulename = "self"

        try:
            self.functionname = func.__name__  # to make repr look good
        except Exception:
            try:
                self.functionname = func.__qualname__  # to make repr look good
            except Exception:
                self.functionname = "func"

        self.args = args
        self.kwargs = kwargs

        self.name_to_print = self._create_name()  # to make repr look good

    def _create_name(self):
        stra = self.modulename + "." + self.functionname + "(self, "
        for _ in self.args[1:]:
            stra = stra + repr(_) + ", "
        for key, item in self.kwargs.items():
            stra = stra + str(key) + "=" + repr(item) + ", "
        stra = stra.rstrip().rstrip(",")
        stra += ")"
        if len(stra) > 100:
            stra = stra[:95] + "...)"
        return stra

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        newdic = {}
        newdic.update(self.kwargs)
        newdic.update(kwargs)
        if self.this_args_first:
            return self.f(*self.args[1:], *args, **newdic)

        else:

            return self.f(*args, *self.args[1:], **newdic)

    def __str__(self):
        return self.name_to_print

    def __repr__(self):
        return self.__str__()


class AddMethodsAndProperties:
    def add_methods(self, dict_to_add):
        for key_, item in dict_to_add.items():
            key = re.sub(rf"[^{ascii_letters}]+", "_", str(key_)).rstrip("_")
            if isinstance(item, dict):
                if "function" in item:  # for adding methods
                    if not isinstance(
                        item["function"], str
                    ):  # for external functions that are not part of the class
                        setattr(
                            self,
                            key,
                            FlexiblePartial(
                                item["function"],
                                item["this_args_first"],
                                self,
                                *item["args"],
                                **item["kwargs"],
                            ),
                        )

                    else:
                        setattr(
                            self,
                            key,
                            FlexiblePartial(
                                getattr(
                                    self, item["function"]
                                ),  # for internal functions - part of the class
                                item["this_args_first"],
                                self,
                                *item["args"],
                                **item["kwargs"],
                            ),
                        )
            else:  # for adding props
                setattr(self, key, item)

让我们测试一下:

class NewClass(AddMethodsAndProperties): #inherit from AddMethodsAndProperties to add the method add_methods
    def __init__(self):
        self.bubu = 5

    def _delete_files(self, file): #some random methods 
        print(f"File will be deleted: {file}")

    def delete_files(self, file):
        self._delete_files(file)

    def _copy_files(self, file, dst):
        print(f"File will be copied: {file} Dest: {dst}")

    def copy_files(self, file, dst):
        self._copy_files(file, dst)

    def _create_files(self, file, folder):
        print(f"File will be created: {file} {folder}")

    def create_files(self, file, folder):
        self._create_files(file, folder)

    def method_with_more_kwargs(self, file, folder, one_more):
        print(file, folder, one_more)
        return self


nc = NewClass()
dict_all_files = {
    r"C:\Windows\notepad.exe_delete": {
        "function": "delete_files",
        "args": (),
        "kwargs": {"file": r"C:\Windows\notepad.exe"},
        "this_args_first": True,
    },
    r"C:\Windows\notepad.exe_argsfirst": {
        "function": "delete_files",
        "args": (),
        "kwargs": {"file": r"C:\Windows\notepad.exe"},
        "this_args_first": True,
    },
    r"C:\Windows\notepad.exe_copy": {
        "function": "copy_files",
        "args": (),
        "kwargs": {
            "file": r"C:\Windows\notepad.exe",
            "dst": r"C:\Windows\notepad555.exe",
        },
        "this_args_first": True,
    },
    r"C:\Windows\notepad.exe_create": {
        "function": "create_files",
        "args": (),
        "kwargs": {"file": r"C:\Windows\notepad.exe", "folder": "c:\\windows95"},
        "this_args_first": True,
    },
    r"C:\Windows\notepad.exe_upper": {
        "function": str.upper,
        "args": (r"C:\Windows\notepad.exe",),
        "kwargs": {},
        "this_args_first": True,
    },
    r"C:\Windows\notepad.exe_method_with_more_kwargs": {
        "function": "method_with_more_kwargs",
        "args": (),
        "kwargs": {"file": r"C:\Windows\notepad.exe", "folder": "c:\\windows95"},
        "this_args_first": True,
    },
    r"C:\Windows\notepad.exe_method_with_more_kwargs_as_args_first": {
        "function": "method_with_more_kwargs",
        "args": (r"C:\Windows\notepad.exe", "c:\\windows95"),
        "kwargs": {},
        "this_args_first": True,
    },
    r"C:\Windows\notepad.exe_method_with_more_kwargs_as_args_last": {
        "function": "method_with_more_kwargs",
        "args": (r"C:\Windows\notepad.exe", "c:\\windows95"),
        "kwargs": {},
        "this_args_first": False,
    },
    "this_is_a_list": [55, 3, 3, 1, 4, 43],
}

nc.add_methods(dict_all_files)


print(nc.C_Windows_notepad_exe_delete)
print(nc.C_Windows_notepad_exe_delete(), end="\n\n")
print(nc.C_Windows_notepad_exe_argsfirst)
print(nc.C_Windows_notepad_exe_argsfirst(), end="\n\n")
print(nc.C_Windows_notepad_exe_copy)
print(nc.C_Windows_notepad_exe_copy(), end="\n\n")
print(nc.C_Windows_notepad_exe_create)
print(nc.C_Windows_notepad_exe_create(), end="\n\n")
print(nc.C_Windows_notepad_exe_upper)
print(nc.C_Windows_notepad_exe_upper(), end="\n\n")
print(nc.C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs)
print(
    nc.C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs(
        one_more="f:\\blaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"
    )
    .C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs(
        one_more="f:\\ASJVASDFASÇDFJASÇDJFÇASWFJASÇ"
    )
    .C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs(
        one_more="f:\\XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"
    ),
    end="\n\n",
)
print(nc.C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_first)
print(
    nc.C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_first(
        "f:\\blaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"
    ),
    end="\n\n",
)
print(
    nc.C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_first(
        "f:\\blaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"
    )
    .C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_first(
        "f:\\ASJVASDFASÇDFJASÇDJFÇASWFJASÇ"
    )
    .C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_first(
        "f:\\XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"
    ),
    end="\n\n",
)
print(nc.C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_last)
print(
    nc.C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_last(
        "f:\\blaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"
    )
    .C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_last(
        "f:\\ASJVASDFASÇDFJASÇDJFÇASWFJASÇ"
    )
    .C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_last(
        "f:\\XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"
    ),
    end="\n\n",
)
print(
    nc.C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_last(
        "f:\\blaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"
    )
    .C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_last(
        "f:\\ASJVASDFASÇDFJASÇDJFÇASWFJASÇ"
    )
    .C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_last(
        "f:\\XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"
    ),
    end="\n\n",
)
print(nc.this_is_a_list)
checkit = (
    nc.C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_last(
        "f:\\blaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"
    )
    .C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_last(
        "f:\\ASJVASDFASÇDFJASÇDJFÇASWFJASÇ"
    )
    .C_Windows_notepad_exe_method_with_more_kwargs_as_args_last(
        "f:\\XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"
    )
)
print(f'nc is checkit? -> {nc is checkit}')


#output:


NewClass.delete_files(self, file='C:\\Windows\\notepad.exe')
File will be deleted: C:\Windows\notepad.exe
None


NewClass.delete_files(self, file='C:\\Windows\\notepad.exe')
File will be deleted: C:\Windows\notepad.exe
None


NewClass.copy_files(self, file='C:\\Windows\\notepad.exe', dst='C:\\Windows\\notepad555.exe')
File will be copied: C:\Windows\notepad.exe Dest: C:\Windows\notepad555.exe
None


NewClass.create_files(self, file='C:\\Windows\\notepad.exe', folder='c:\\windows95')
File will be created: C:\Windows\notepad.exe c:\windows95
None


NewClass.upper(self, 'C:\\Windows\\notepad.exe')
C:\WINDOWS\NOTEPAD.EXE


NewClass.method_with_more_kwargs(self, file='C:\\Windows\\notepad.exe', folder='c:\\windows95')
C:\Windows\notepad.exe c:\windows95 f:\blaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
C:\Windows\notepad.exe c:\windows95 f:\ASJVASDFASÇDFJASÇDJFÇASWFJASÇ
C:\Windows\notepad.exe c:\windows95 f:\XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
<__main__.NewClass object at 0x0000000005F199A0>


NewClass.method_with_more_kwargs(self, 'C:\\Windows\\notepad.exe', 'c:\\windows95')
C:\Windows\notepad.exe c:\windows95 f:\blaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
<__main__.NewClass object at 0x0000000005F199A0>


C:\Windows\notepad.exe c:\windows95 f:\blaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
C:\Windows\notepad.exe c:\windows95 f:\ASJVASDFASÇDFJASÇDJFÇASWFJASÇ
C:\Windows\notepad.exe c:\windows95 f:\XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
<__main__.NewClass object at 0x0000000005F199A0>


NewClass.method_with_more_kwargs(self, 'C:\\Windows\\notepad.exe', 'c:\\windows95')
f:\blaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa C:\Windows\notepad.exe c:\windows95
f:\ASJVASDFASÇDFJASÇDJFÇASWFJASÇ C:\Windows\notepad.exe c:\windows95
f:\XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX C:\Windows\notepad.exe c:\windows95
<__main__.NewClass object at 0x0000000005F199A0>


f:\blaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa C:\Windows\notepad.exe c:\windows95
f:\ASJVASDFASÇDFJASÇDJFÇASWFJASÇ C:\Windows\notepad.exe c:\windows95
f:\XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX C:\Windows\notepad.exe c:\windows95
<__main__.NewClass object at 0x0000000005F199A0>


[55, 3, 3, 1, 4, 43]


f:\blaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa C:\Windows\notepad.exe c:\windows95
f:\ASJVASDFASÇDFJASÇDJFÇASWFJASÇ C:\Windows\notepad.exe c:\windows95
f:\XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX C:\Windows\notepad.exe c:\windows95


nc is checkit? -> True

我认为上述答案没有抓住重点。

让我们用一个方法来上课:

class A(object):
    def m(self):
        pass

现在,让我们在ipython中玩一下:

In [2]: A.m
Out[2]: <unbound method A.m>

好的,所以m()在某种程度上变成了A的非绑定方法,但它真的是这样吗?

In [5]: A.__dict__['m']
Out[5]: <function m at 0xa66b8b4>

事实证明,m()只是一个函数,对它的引用被添加到a类字典中——这没有什么魔力。那为什么A.m会给我们一个未绑定的方法?这是因为点没有被翻译成简单的字典查找。这实际上是对a.__class__.__getattribute__(a,'m')的调用:

In [11]: class MetaA(type):
   ....:     def __getattribute__(self, attr_name):
   ....:         print str(self), '-', attr_name

In [12]: class A(object):
   ....:     __metaclass__ = MetaA

In [23]: A.m
<class '__main__.A'> - m
<class '__main__.A'> - m

现在,我不清楚为什么最后一行要打印两次,但仍然很清楚是怎么回事。

现在,默认__getattribute__所做的是检查属性是否是所谓的描述符,即它是否实现了一个特殊的__get__方法。如果它实现了该方法,那么返回的是调用__get__方法的结果。回到我们A类的第一个版本,这是我们拥有的:

In [28]: A.__dict__['m'].__get__(None, A)
Out[28]: <unbound method A.m>

因为Python函数实现了描述符协议,所以如果代表对象调用它们,它们会在__get__方法中将自己绑定到该对象。

好的,那么如何向现有对象添加方法呢?假设您不介意修补类,那么简单如下:

B.m = m

然后,由于描述符的魔力,B.m“成为”一个未绑定的方法。

如果你想将一个方法添加到一个对象中,那么你必须自己使用types.MethodType来模拟机器:

b.m = types.MethodType(m, b)

顺便说一句:

In [2]: A.m
Out[2]: <unbound method A.m>

In [59]: type(A.m)
Out[59]: <type 'instancemethod'>

In [60]: type(b.m)
Out[60]: <type 'instancemethod'>

In [61]: types.MethodType
Out[61]: <type 'instancemethod'>

我觉得奇怪的是,没有人提到上面列出的所有方法都会在添加的方法和实例之间创建一个循环引用,从而导致对象在垃圾收集之前保持持久。通过扩展对象的类来添加描述符是一个老把戏:

def addmethod(obj, name, func):
    klass = obj.__class__
    subclass = type(klass.__name__, (klass,), {})
    setattr(subclass, name, func)
    obj.__class__ = subclass

杰森·普拉特发布的内容是正确的。

>>> class Test(object):
...   def a(self):
...     pass
... 
>>> def b(self):
...   pass
... 
>>> Test.b = b
>>> type(b)
<type 'function'>
>>> type(Test.a)
<type 'instancemethod'>
>>> type(Test.b)
<type 'instancemethod'>

如您所见,Python认为b()与a()没有任何不同。在Python中,所有方法都只是恰好是函数的变量。