__getattribute__ 方法和描述符

Question

根据本指南关于 python 描述符 https://docs.python.org/howto/descriptor.html

新样式类中的方法对象是使用描述符实现的，以避免在属性查找中对它们进行特殊封装。

我的理解是有一种方法对象类型实现__get__，并在使用实例调用时返回绑定的方法对象，在没有实例且仅使用类调用时返回未绑定的方法对象。文章还指出，这个逻辑是在object.__getattribute__ 方法中实现的。像这样：

def __getattribute__(self, key):
    "Emulate type_getattro() in Objects/typeobject.c"
    v = object.__getattribute__(self, key)
    if hasattr(v, '__get__'):
       return v.__get__(None, self)
    return v

然而object.__getattribute__ 本身就是一种方法！那么它如何绑定到一个对象（没有无限递归）？如果它在属性查找中是特殊大小写的，这不会破坏删除旧样式特殊大小写的目的吗？

Answer 1

实际上，在 CPython 中默认的 __getattribute__ 实现不是 Python 方法，而是在 C 中实现。它可以直接访问对象槽（C 结构中表示 Python 对象的条目），无需费心通过讨厌的属性访问例程。

仅仅因为您的 Python 代码必须这样做，并不意味着 C 代码必须这样做。 :-)

如果您确实实现了 Python __getattribute__ 方法，只需使用 object.__getattribute__(self, attrname)，或者更好的是 super().__getattribute__(attrname) 来访问 self 上的属性。这样你也不会遇到递归。

在 CPython 实现中，属性访问实际上由 C 类型对象中的 tp_getattro slot 处理，并回退到 tp_getattr slot。

为了详尽并充分展示 C 代码的功能，当您对 实例 使用属性访问时，以下是调用的完整函数集：

• Python 将属性访问转换为对PyObject_GetAttr() C function 的调用。 implementation for that function 为您的班级查找 tp_getattro 或 tp_getattr 槽。

• object 类型有 filled the tp_getattro slot 和 PyObject_GenericGetAttr function，它将调用委托给 _PyObject_GenericGetAttrWithDict（*dict 指针设置为 NULL，suppress 参数设置为 @ 987654351@)。此函数是您的 object.__getattribute__ 方法（名称和插槽之间的 special table 映射）。

• 这个_PyObject_GenericGetAttrWithDict函数可以通过tp_dict slot访问实例__dict__对象，但是对于描述符（包括方法），使用_PyType_Lookup function。

• _PyType_Lookup 处理缓存并在缓存未命中时委托给find_name_in_mro；后者查找类（和超类）的属性。该代码使用指向 MRO 中每个类上的 tp_dict 槽的直接指针来引用类属性。

• 如果_PyType_Lookup 找到描述符，则将其返回给_PyObject_GenericGetAttrWithDict，并在该对象上调用tp_descr_get 函数（__get__ 挂钩）。

当您访问类本身的属性时，而不是_PyObject_GenericGetAttrWithDict，type->tp_getattro 插槽由type_getattro() function 提供服务，这也考虑了元类。此版本也调用__get__，但将实例参数设置为None。

此代码无需递归调用__getattribute__ 即可访问__dict__ 属性，因为它可以直接访问C 结构。