python 之擷取對象資訊

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當我們拿到一個對象的引用時，如何知道這個對象是什麼類型、有哪些方法呢？

使用type()

首先，我們來判斷物件類型，使用type()函數：

基本類型都可以用type()判斷：

>>> type(123)<class ‘int‘>>>> type(‘str‘)<class ‘str‘>>>> type(None)<type(None) ‘NoneType‘>

如果一個變數指向函數或者類，也可以用type()判斷：

>>> type(abs)<class ‘builtin_function_or_method‘>>>> type(a)<class ‘__main__.Animal‘>

但是type()函數返回的是什麼類型呢？它返回對應的Class類型。如果我們要在if語句中判斷，就需要比較兩個變數的type類型是否相同：

>>> type(123)==type(456)True>>> type(123)==intTrue>>> type(‘abc‘)==type(‘123‘)True>>> type(‘abc‘)==strTrue>>> type(‘abc‘)==type(123)False

判斷基礎資料型別 (Elementary Data Type)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模組中定義的常量：

>>> import types>>> def fn():... pass...>>> type(fn)==types.FunctionTypeTrue>>> type(abs)==types.BuiltinFunctionTypeTrue>>> type(lambda x: x)==types.LambdaTypeTrue>>> type((x for x in range(10)))==types.GeneratorTypeTrue

使用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：

object -> Animal -> Dog -> Husky

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

>>> a = Animal()>>> d = Dog()>>> h = Husky()

然後，判斷：

>>> isinstance(h, Husky)True

沒有問題，因為h變數指向的就是Husky對象。

再判斷：

>>> isinstance(h, Dog)True

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：

>>> isinstance(h, Animal)True

同理，實際類型是Dog的d也是Animal類型：

>>> isinstance(d, Dog) and isinstance(d, Animal)True

但是，d不是Husky類型：

>>> isinstance(d, Husky)False

能用type()判斷的基本類型也可以用isinstance()判斷：

>>> isinstance(‘a‘, str)True>>> isinstance(123, int)True>>> isinstance(b‘a‘, bytes)True

並且還可以判斷一個變數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：

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

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，它返回一個包含字串的list，比如，獲得一個str對象的所有屬性和方法：

>>> dir(‘ABC‘)[‘__add__‘, ‘__class__‘, ‘__contains__‘, ‘__delattr__‘, ‘__dir__‘, ‘__doc__‘, ‘__eq__‘, ‘__format__‘, ‘__ge__‘, ‘__getattribute__‘, ‘__getitem__‘, ‘__getnewargs__‘, ‘__gt__‘, ‘__hash__‘, ‘__init__‘, ‘__iter__‘, ‘__le__‘, ‘__len__‘, ‘__lt__‘, ‘__mod__‘, ‘__mul__‘, ‘__ne__‘, ‘__new__‘, ‘__reduce__‘, ‘__reduce_ex__‘, ‘__repr__‘, ‘__rmod__‘, ‘__rmul__‘, ‘__setattr__‘, ‘__sizeof__‘, ‘__str__‘, ‘__subclasshook__‘, ‘capitalize‘, ‘casefold‘, ‘center‘, ‘count‘, ‘encode‘, ‘endswith‘, ‘expandtabs‘, ‘find‘, ‘format‘, ‘format_map‘, ‘index‘, ‘isalnum‘, ‘isalpha‘, ‘isdecimal‘, ‘isdigit‘, ‘isidentifier‘, ‘islower‘, ‘isnumeric‘, ‘isprintable‘, ‘isspace‘, ‘istitle‘, ‘isupper‘, ‘join‘, ‘ljust‘, ‘lower‘, ‘lstrip‘, ‘maketrans‘, ‘partition‘, ‘replace‘, ‘rfind‘, ‘rindex‘, ‘rjust‘, ‘rpartition‘, ‘rsplit‘, ‘rstrip‘, ‘split‘, ‘splitlines‘, ‘startswith‘, ‘strip‘, ‘swapcase‘, ‘title‘, ‘translate‘, ‘upper‘, ‘zfill‘]

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()函數試圖擷取一個對象的長度，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：

>>> len(‘ABC‘)3>>> ‘ABC‘.__len__()3

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：

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

剩下的都是普通屬性或方法，比如lower()返回小寫字串：

>>> ‘ABC‘.lower()‘abc‘

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：

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

緊接著，可以測試該對象的屬性：

>>> hasattr(obj, ‘x‘) # 有屬性‘x‘嗎？True>>> obj.x9>>> hasattr(obj, ‘y‘) # 有屬性‘y‘嗎？False>>> setattr(obj, ‘y‘, 19) # 設定一個屬性‘y‘>>> hasattr(obj, ‘y‘) # 有屬性‘y‘嗎？True>>> getattr(obj, ‘y‘) # 擷取屬性‘y‘19>>> obj.y # 擷取屬性‘y‘19

如果試圖擷取不存在的屬性，會拋出AttributeError的錯誤：

>>> getattr(obj, ‘z‘) # 擷取屬性‘z‘Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>AttributeError: ‘MyObject‘ object has no attribute ‘z‘

可以傳入一個default參數，如果屬性不存在，就返回預設值：

>>> getattr(obj, ‘z‘, 404) # 擷取屬性‘z‘，如果不存在，返回預設值404404

也可以獲得對象的方法：

>>> hasattr(obj, ‘power‘) # 有屬性‘power‘嗎？True>>> getattr(obj, ‘power‘) # 擷取屬性‘power‘<bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>>>>> fn = getattr(obj, ‘power‘) # 擷取屬性‘power‘並賦值到變數fn>>> fn # fn指向obj.power<bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>>>>> fn() # 調用fn()與調用obj.power()是一樣的81

小結

通過內建的一系列函數，我們可以對任意一個Python對象進行剖析，拿到其內部的資料。要注意的是，只有在不知道對象資訊的時候，我們才會去擷取對象資訊。如果可以直接寫：

sum = obj.x + obj.y

就不要寫：

sum = getattr(obj, ‘x‘) + getattr(obj, ‘y‘)

一個正確的用法的例子如下：

def readImage(fp):    if hasattr(fp, ‘read‘): return readData(fp) return None

假設我們希望從檔案流fp中讀取映像，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對象就是一個檔案流，它也可能是網路流，也可能是記憶體中的一個位元組流，但只要read()方法返回的是有效映像資料，就不影響讀取映像的功能。

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