從零開始學Python-Day41-獲取對象信息

type()

拿到一個對象,如何知道對象是什麼類型?如何判斷對象類型?可以使用type()來判斷:

<code>>>> type(12345)

>>> type('12345')

>>> type(None)

>>> type(abs)

>>> type(a)

>>> type(b)
/<code>

除了基本類型可以判斷,指向函數或者類的變量也可以判斷(上面的a我們在上一節賦值了一個空list)type函數返回對應的class類型,可以用來比較兩個變量的type類型是否相同:

<code>>>> type(123) == type(4567)
True
>>> type(123) == int
True
>>> type('abc') == type('234')
True
>>> type('abc') == str
True
>>> type('avc') == type(123)
False/<code>

判斷基本數據類型可以直接寫int,str等,但如果要判斷一個對象是否是函數怎麼辦?可以使用types模塊中定義的常量:

<code>>>> import types
>>> def fn():
	pass
 
>>> type(fn) == types.FunctionType
True
>>> type(abs) == types.BuiltinFunctionType
True
>>> type(lambda x: x) == types.LambdaType
True
>>> type((x for x in range(10))) == types.GeneratorType
True/<code>

isinstance()

對於class的繼承關係來說,使用type()就很不方便。我們要判斷class的類型,可以使用isinstance()函數:

我們回顧上次的例子,如果繼承關係是:

<code>object -> Animal -> Dog -> Husky/<code>

那麼,isinstance()就可以告訴我們,一個對象是否是某種類型。先創建3種類型的對象:

<code>>>> a = Animal()
>>> d = Dog()
>>> h = Husky()/<code>

然後,判斷:

<code>>>> isinstance(h, Husky)
True/<code>

沒有問題,因為h變量指向的就是Husky對象。

再判斷:

<code>>>> isinstance(h, Dog)
True/<code>

h雖然自身是Husky類型,但由於Husky是從Dog繼承下來的,所以,h也還是Dog類型。換句話說,isinstance()判斷的是一個對象是否是該類型本身,或者位於該類型的父繼承鏈上。

因此,我們可以確信,h還是Animal類型:

<code>>>> isinstance(h, Animal)
True/<code>

同理,實際類型是Dog的d也是Animal類型:

<code>>>> isinstance(d, Dog) and isinstance(d, Animal)
True/<code>

但是,d不是Husky類型:

<code>>>> isinstance(d, Husky)
False/<code>

能用type()判斷的基本類型也可以用isinstance()判斷:

<code>>>> isinstance('a', str)
True
>>> isinstance(123, int)
True
>>> isinstance(b'a', bytes)
True/<code>

並且還可以判斷一個變量是否是某些類型中的一種,比如下面的代碼就可以判斷是否是list或者tuple:

<code>>>> isinstance([1, 2, 3], (list, tuple))
True
>>> isinstance((1, 2, 3), (list, tuple))
True/<code>

isinstance要優先使用

dir()

如果要獲得一個對象的所有屬性和方法,可以使用dir()函數,

它返回一個包含字符串的list,比如,獲得一個str對象的所有屬性和方法:

<code>>>> dir('ABC')
['__add__', '__class__',..., '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold',..., 'zfill']/<code>

類似__xxx__的屬性和方法在Python中都是有特殊用途的,比如__len__方法返回長度。在Python中,如果你調用len()函數試圖獲取一個對象的長度,實際上,在len()函數內部,它自動去調用該對象的__len__()方法,所以,下面的代碼是等價的:

<code>>>> len('ABC')
3
>>> 'ABC'.__len__()
3/<code>

我們自己寫的類,如果也想用len(myObj)的話,就自己寫一個__len__()方法:

<code>>>> class MyDog(object):
...     def __len__(self):
...         return 100
...
>>> dog = MyDog()
>>> len(dog)
100/<code>

剩下的都是普通屬性或方法,比如lower()返回小寫的字符串:

<code>>>> 'ABC'.lower()
'abc'/<code>

僅僅把屬性和方法列出來是不夠的,配合getattr()、setattr()以及hasattr(),我們可以直接操作一個對象的狀態:

<code>>>> class MyObject(object):
...     def __init__(self):
...         self.x = 9
...     def power(self):
...         return self.x * self.x
...
>>> obj = MyObject()/<code>

緊接著,可以測試該對象的屬性:

<code>>>> hasattr(obj, 'x') # 有屬性'x'嗎?
True
>>> obj.x
9
>>> hasattr(obj, 'y') # 有屬性'y'嗎?
False
>>> setattr(obj, 'y', 19) # 設置一個屬性'y'
>>> hasattr(obj, 'y') # 有屬性'y'嗎?
True
>>> getattr(obj, 'y') # 獲取屬性'y'
19
>>> obj.y # 獲取屬性'y'
19/<code>

如果試圖獲取不存在的屬性,會拋出AttributeError的錯誤:

<code>>>> getattr(obj, 'z') # 獲取屬性'z'
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
AttributeError: 'MyObject' object has no attribute 'z'/<code>

可以傳入一個default參數,如果屬性不存在,就返回默認值:

<code>>>> getattr(obj, 'z', 404) # 獲取屬性'z',如果不存在,返回默認值404
404/<code>

也可以獲得對象的方法:

<code>>>> hasattr(obj, 'power') # 有屬性'power'嗎?
True
>>> getattr(obj, 'power') # 獲取屬性'power'
>
>>> fn = getattr(obj, 'power') # 獲取屬性'power'並賦值到變量fn
>>> fn # fn指向obj.power
>
>>> fn() # 調用fn()與調用obj.power()是一樣的
81/<code>

小結

通過內置的一系列函數,我們可以對任意一個Python對象進行剖析,拿到其內部的數據。要注意的是,只有在不知道對象信息的時候,我們才會去獲取對象信息。如果可以直接寫:

<code>sum = obj.x + obj.y/<code>

就不要寫:

<code>sum = getattr(obj, 'x') + getattr(obj, 'y')/<code>

一個正確的用法的例子如下:

<code>def readImage(fp):
    if hasattr(fp, 'read'):
        return readData(fp)
    return None/<code>

假設我們希望從文件流fp中讀取圖像,我們首先要判斷該fp對象是否存在read方法,如果存在,則該對象是一個流,如果不存在,則無法讀取。hasattr()就派上了用場。

請注意,在Python這類動態語言中,根據鴨子類型,有read()方法,不代表該fp對象就是一個文件流,它也可能是網絡流,也可能是內存中的一個字節流,但只要read()方法返回的是有效的圖像數據,就不影響讀取圖像的功能。


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