Python 中 dir() 和 __dict__ 的最大区别是什么

Question

class C(object):
    def f(self):
        print self.__dict__
        print dir(self)
c = C()
c.f()

输出：

{}

['__class__', '__delattr__','f',....]

为什么 self.__dict__ 中没有'f'

Answer 1

Class dir() 和 dict 只显示定义的函数（方法）。 实例 dir() 显示数据+方法，而其 dict 仅显示 数据属性，而不是方法。

class C2:
...     def __init__(self, id): 
...         self.id = id
...     def set(self, len):
...         self.len = len        
...         
c2 = C2("stick")
dir(C2)
['__class__',.., '__init__', 'set']
dir(c2)
['__class__',.., '__init__', 'id', 'set']
C2.__dict__
mappingproxy({'__init__': <function C2.__init__ at 0x000001899C61E9D0>, 'set': <function C2.set at 0x000001899C61ED30>,...})
c2.__dict__
{'id': 'stick'}

Answer 2

dir() 不仅仅是查找 __dict__

首先，dir() 是一种 API 方法，它知道如何使用像 __dict__ 这样的属性来查找对象的属性。

但并非所有对象都有__dict__ 属性。例如，如果您要向自定义类添加__slots__ attribute，该类的实例将没有__dict__ 属性，但dir() 仍然可以列出这些实例的可用属性：

>>> class Foo(object):
...     __slots__ = ('bar',)
...     bar = 'spam'
... 
>>> Foo().__dict__
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Foo' object has no attribute '__dict__'
>>> dir(Foo())
['__class__', '__delattr__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__slots__', '__str__', '__subclasshook__', 'bar']

这同样适用于许多内置类型； lists 没有__dict__ 属性，但您仍然可以使用dir() 列出所有属性：

>>> [].__dict__
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'list' object has no attribute '__dict__'
>>> dir([])
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__delslice__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getslice__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__setslice__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']

dir() 对实例的作用

Python 实例有自己的__dict__，但它们的类也有：

>>> class Foo(object):
...     bar = 'spam'
... 
>>> Foo().__dict__
{}
>>> Foo.__dict__.items()
[('__dict__', <attribute '__dict__' of 'Foo' objects>), ('__weakref__', <attribute '__weakref__' of 'Foo' objects>), ('__module__', '__main__'), ('bar', 'spam'), ('__doc__', None)]

dir() 方法使用 both 这些 __dict__ 属性，和 object 上的一个来创建实例上可用属性的完整列表，类，以及该类的所有祖先。

当您在类上设置属性时，实例也会看到这些：

>>> f = Foo()
>>> f.ham
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Foo' object has no attribute 'ham'
>>> Foo.ham = 'eggs'
>>> f.ham
'eggs'

因为属性被添加到类__dict__：

>>> Foo.__dict__['ham']
'eggs'
>>> f.__dict__
{}

注意实例__dict__ 是如何留空的。 Python 对象的属性查找遵循对象的层次结构，从实例到类型再到父类以搜索属性。

只有直接在实例上设置属性，才会看到实例的__dict__中体现的属性，而类__dict__保持不变：

>>> f.stack = 'overflow'
>>> f.__dict__
{'stack': 'overflow'}
>>> 'stack' in Foo.__dict__
False

TLDR;或摘要

dir() 不只是查找对象的__dict__（有时甚至不存在），它会使用对象的继承（它的类或类型，以及该类的任何超类或父类或type) 为您提供所有可用属性的完整图片。

实例__dict__ 只是该实例上的“本地”属性集，并不包含实例上可用的所有属性。相反，您还需要查看类和类的继承树。

Answer 3

函数f属于类C的字典。 c.__dict__ 产生特定于实例 c 的属性。

>>> class C(object):
    def f(self):
        print self.__dict__


>>> c = C()
>>> c.__dict__
{}
>>> c.a = 1
>>> c.__dict__
{'a': 1}

C.__dict__ 将产生类C 的属性，包括函数f。

>>> C.__dict__
dict_proxy({'__dict__': <attribute '__dict__' of 'C' objects>, '__module__': '__main__', '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'C' objects>, '__doc__': None, 'f': <function f at 0x0313C1F0>})

虽然一个对象可以引用其类的属性（实际上是所有祖先类），但如此引用的类属性不会成为关联的 dict 本身的一部分。因此，虽然它是对在类C 中定义为c.f() 的函数f 的合法访问，但它不会作为c 的属性出现在c.__dict__ 中。

>>> c.a = 1
>>> c.__dict__
{'a': 1}