检测 class 是否定义为声明式或函数式 - 可能吗？

Question

这是一个简单的 class 声明式创建：

class Person:
    def say_hello(self):
        print("hello")

这里有一个类似的 class，但它是通过手动调用 metaclass 定义的：

def say_hello(self):
    print("sayolala")

say_hello.__qualname__ = 'Person.say_hello'

TalentedPerson = type('Person', (), {'say_hello': say_hello})

我很想知道它们是否无法区分。是否可以从 class 对象本身检测到这种差异？

>>> def was_defined_declaratively(cls):
...     # dragons
...
>>> was_defined_declaratively(Person)
True
>>> was_defined_declaratively(TalentedPerson)
False

Answer 1

使用 python 无法在运行时检测到这种差异。您可以使用第三方应用程序检查文件，但不能使用该语言检查文件，因为无论您如何定义类，它们都应简化为解释器知道如何管理的对象。

其他一切都是语法糖，它会在文本操作的预处理步骤中消失。

整个元编程是一种让您接近compiler/interpreter工作的技术。揭示一些类型特征，让您可以自由地使用代码处理类型。

Answer 2

有可能——有点。

inspect.getsource(TalentedPerson) 将失败并显示 OSError，而它将成功并显示 Person。这仅在您在定义它的文件中没有该名称的 class 时才有效：

如果您的文件包含这两个定义，并且 TalentedPerson 也认为它是 Person，那么 inspect.getsource 将简单地找到 Person 的定义。

显然，这依赖于源代码仍然存在并且可以通过检查找到——这不适用于编译代码，例如在 REPL 中，可以被欺骗，有点作弊。实际的代码对象没有区别 AFAIK。

Answer 3

这根本不重要。即使我们挖掘更多不同的属性，也应该可以将这些属性注入动态创建的 class.

现在，即使没有源文件（inspect.getsource 之类的东西可以从源文件中找到，但见下文），class 主体语句也应该有相应的 "code"在某个时候是运行的对象。动态创建的 class 不会有代码体（但如果不是调用 type(...) 你调用 types.new_class 你也可以为动态 class 有一个自定义代码对象- 因此，至于我的第一个陈述：应该可以使两者 class 无法区分。

至于在不依赖源文件的情况下定位代码对象（除了 inspect.getsource 之外，可以通过方法的 .__code__ 属性来实现，该属性注释 co_filename 和 co_fistlineno（我想必须解析文件并找到 co_firstlineno 上方的 class 语句）

是的，就是这样：给定一个模块，您可以使用 module.__loader__.get_code('full.path.tomodule') - 这将 return 变成 code_object。这个对象有一个 co_consts 属性，它是一个序列，其中包含在该模块中编译的所有常量 - 其中包括 class 主体本身的代码对象。这些还有嵌套声明方法的行号和代码对象。

所以，一个天真的实现可能是：

import sys, types

def was_defined_declarative(cls):
    module_name = cls.__module__
    module = sys.modules[module_name]
    module_code = module.__loader__.get_code(module_name)
    return any(
        code_obj.co_name == cls.__name__ 
        for code_obj in module_code.co_consts 
        if isinstance(code_obj, types.CodeType)
    )

对于简单的情况。如果你必须检查 class 主体是否在另一个函数内部，或者嵌套在另一个 class 主体内，你必须在文件中的所有代码对象 .co_consts 属性中进行递归搜索>如果您发现检查 cls.__name__ 之外的任何属性以断言您得到正确的 class 是否更安全，则相同。

同样，虽然这适用于 "well behaved" classes，但如果需要，可以动态创建所有这些属性 - 但这最终需要一个人替换代码对象sys.__modules__ 中的模块 - 它开始变得比简单地向方法提供 __qualname__ 更麻烦一些。

更新此版本比较候选 class 上所有方法中定义的所有字符串。这将适用于给定的示例 classess - 通过比较其他 class 成员（例如 class 属性）和其他方法属性（例如变量名，甚至可能是字节码）可以实现更高的准确性. （出于某种原因，模块代码对象和 class 主体中方法的代码对象是不同的实例，尽管 code_objects 应该是不可变的）。

我将保留上面的实现，它只比较 class 名称，因为它应该更好地理解正在发生的事情。

def was_defined_declarative(cls):
    module_name = cls.__module__
    module = sys.modules[module_name]
    module_code = module.__loader__.get_code(module_name)
    cls_methods = set(obj for obj in cls.__dict__.values() if isinstance(obj, types.FunctionType))
    cls_meth_strings = [string for method in cls_methods for string in method.__code__.co_consts  if isinstance(string, str)] 

    for candidate_code_obj in module_code.co_consts:
        if not isinstance(candidate_code_obj, types.CodeType):
            continue
        if candidate_code_obj.co_name != cls.__name__:
            continue
        candidate_meth_strings = [string  for method_code in candidate_code_obj.co_consts if isinstance(method_code, types.CodeType) for string in method_code.co_consts if isinstance(string, str)]
        if candidate_meth_strings == cls_meth_strings:
            return True
    return False

检测 class 是否定义为声明式或函数式 - 可能吗？

Detect if class was defined declarative or functional - possible?

python

metaclass

inspect