描述符协议及Python黑魔法

　　描述符协议及Python黑魔法，和其他典型的程序员一样，我做的第一件事就是把那段代码复制粘贴到终端中，即使我知道预期的结果会如何。我的回应很简单：

去年夏天毕业后，我用Python2和3编写过非常多的代码。这段代码似乎我应该理解的很好，实则不然，所以这篇文章就会试图解决这个问题。我的灵感来源于JuliaEvans，以及她分享所学知识的活动，虽然她的理解可能并不到位。

这篇文章假设你已经对Python和OOP有个基础的认识。为了更好地了解Python中的OOP，我推荐你看LeonardoGiordani的系列文章，它从基础的概念到Python类内部的实现都有很好的说明（他也编写了基于Python2.x版本的文章，但是我并没有仔细阅读过）。

所以，黑魔法到底是什么？

我的第一反应就是检查比较行为的本身。”==”相当于对象中的__eq__方法用来检测是否相等，而”is”则是检查标识的关键字，所以那些对象在内存中不可能一样！

果真如预期的一样！Python2中的内存地址（使用id来表明）是不一样的，所以identity检测失败，而Python3中却不如此。但是为什么一个显示”unboundmethod“而另一个显示”function”呢？这些对象在内部是如何存储的呢？在大多数情况下，Python使用字典，即使用__dict__来访问保存在本地的变量，或者对象的命名空间（注意并不是所有对象都有__dict__，这是另一个故事了）。所以让我们看下b在A中是如何的：

啊哈？在Python2中它是一种instancemethod而在3中却是一个函数，但是当我们使用type去检查__dict__中b的类型时发现都是functions？这是怎么回事？其实这是由描述符协议的设计造成的，它定义了通过一系列属性访问对象中数据时如何表现。在Python2中，协议根据函数对象是如何被访问来区分type类型。在文档中，RaymondHettinger解释如下：

在Python3中，bound和Unbound之间的区别消失了，但奇怪的是，Python3的文档并没有更新，所以我还不能清楚地了解底部是如何实现的。相同的代码也有不同的输出：

就像文档中解释的那样，bount和unbound方法都是由相同的C代码来实现，区别仅在于它们的im_self属性，unbound的方法是NULL。所以我猜测instancemethod会在运行时动态地创建出新的函数对象，在Python2中不会区分bound和unbound，而在3中只有bound时才会初始化，因为unbound方法根本不存在。这是很有意义的，意味着你在访问函数时必须去执行它。

如果事实真是这样，那么调用A的一个实例中的b方法时永远会返回一个不同的对象，而不会区分我们的Python运行时环境，因为它们都是bound类型的。

所以在Python3中A.bisA.b，而在2中却不成立的原因就是bound/unbound的区分。看起来描述符协议就是这个巫术的始作俑者！黑魔法往往是我们尚不清楚的技术。

如果你对此有更深的理解和体会，欢迎联系我~

更新（4/26/16）：JakeVanderPlas回复了我的推特，并引用2009年Guido的一篇文章来解释这个行为，很明显，bound/unbound仅仅是为了实现”first-classeverything”这一目标，在Python3中去除unbound方法仅仅是这一想法的更深层次的表达。

更新2（4/29/16）：今天我收到了ToddJennings的邮件，他指出了一个Python3文档过期的Bug，但是这个bug仍然被标记为等待的状态。

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