Monkeypatching函数命名空间

Question

受"Define @property on function"的启发，我试图重写函数的命名空间：

>>> class MyDict(dict):
...     def __getitem__(self, item):
...         if item == 'k2':
...             return 'v2'
...         return super().__getitem__(item)
...     
>>> def f():
...     pass
... 
... 
>>> f.__dict__ = MyDict({'k1': 'v1'})
>>> 
>>> f.k1
'v1'
>>> f.k2
AttributeError: 'function' object has no attribute 'k2'

为什么f.k1可以解决问题，而f.k2不能解决呢？

Answer 1

简短的版本:因为CPython的PyDict_GetItem函数不是子类友好的(这并不是要明确的；PyDict_*函数都是专门针对PyDict_Object本身的，而不是通用映射)。

长版本:检索属性将调用PyObject_GetAttr。对于没有显式定义自定义tp_getattro或tp_getattr (和 does not)的类，这将导致PyObject_GenericGetAttr。假设在类本身上没有发现任何东西，PyObject_GenericGetAttr (嗯，实现它的私有API函数) to retrieve the value。PyDict_GetItem显式地使用dict的C级内部来执行访问，绕过您可能定义的任何自定义__getitem__，因此您的自定义__getitem__永远不会被调用；从所有实际目的来看，dict子类只是一个dict。

我最初希望您能够通过 hook实现这个特定案例的工作，但事实证明，只有在调用了等效的__getitem__ (dict_subscript)时，才会调用这种情况，而不是通过C级的直接访问API(如PyDict_GetItem (根本不通过dict_subscript ))。

基本上，在这里，CPython似乎做出了优先考虑性能而不是完全灵活性的选择。任何用作dict的__dict__子类都会被访问，就好像它是一个普通的dict (如果子类做了一些魔术来存储一个值，而假装存储了一个不同的值，因为魔术被绕过了)，那么这个子类可能会变得有点奇怪，并且所有不是dict子类的映射在赋值时都会被拒绝(当您试图将它们分配给f.__dict__时，您会得到一个TypeError )。

Answer 2

__getitem__文档中的第一句是：“调用以实现自键的评估”。您假设(希望) f.k1的计算值执行显式操作f.__dict__["k1"]，但它不执行。如果您在__getitem__的第一行中放置了一个print语句，您将看到代码从未调用该函数。

我不知道这是为什么，但我怀疑这是出于性能原因。无论如何，我想不出一个很好的用例来替换函数的__dict__。有太多的方法可能会失败。