Was ist der Unterschied zwischen Funktionen, ungebundenen Methoden und gebundenen Methoden in Python?

Enthüllung der Unterschiede zwischen Funktionen, ungebundenen Methoden und gebundenen Methoden

Bedenken Sie den folgenden Codeausschnitt:

<code class="python">class A(object):
    def f1(self): pass
a = A()</code>

Die Variable f1 kann sich in drei verschiedenen Formen manifestieren:

• Gebundene Methode:a.f1 bietet Zugriff auf die mit der Instanz a verknüpfte Methode.
• Ungebundene Methode: A.f1 entspricht der an die Klasse A angehängten Methode.
• Funktion: a.__dict__['f1'] ruft direkt die zugrunde liegende Funktionsdefinition ab .

Objektunterscheidungen

Eine durch das Schlüsselwort def oder Lambda definierte Funktion durchläuft eine Transformation, wenn sie in eine Klassenanweisung eingefügt wird. In Python 2 erstellt diese Transformation eine ungebundene Methode, ein Konzept, das in Python 3 fehlt. Der Zugriff auf diese Methode auf einer Instanz der Klasse wandelt sie weiter in eine gebundene Methode um, die die Instanz nahtlos als Anfangsparameter (self) bindet.

Beispiel:

<code class="python">def f1(self):
    pass</code>

Hier ist f1 eine Funktion. Im Gegensatz dazu ist C.f1 eine ungebundene Methode:

<code class="python">class C(object):
    f1 = f1</code>

Methodenaufruf und -transformation

Ungebundene Methoden können durch Zugriff auf eine Instanz in gebundene Methoden umgewandelt werden ihres Klassentyps:

<code class="python">C().f1</code>

oder unter Verwendung des Deskriptorprotokolls:

<code class="python">C.f1.__get__(C(), C)</code>

Funktionen können manuell in ungebundene Methoden umgewandelt werden:

<code class="python">import types
types.MethodType(f1, None, C)</code>

Kombination dieser Techniken ermöglicht die direkte Erstellung gebundener Methoden:

<code class="python">types.MethodType(f1, None, C).__get__(C(), C)</code>

Der entscheidende Unterschied zwischen Funktionen und ungebundenen Methoden liegt darin, dass letztere sich ihrer Klassenbindung bewusst sind. Daher erfordert das Aufrufen oder Binden einer ungebundenen Methode eine Instanz ihres zugehörigen Klassentyps.

In Python 3 entfällt die Unterscheidung zwischen Funktionen und ungebundenen Methoden. Stattdessen gibt der Zugriff auf eine Funktion in einer Klasseninstanz direkt die Funktion selbst zurück:

<code class="python">C.f1 is f1</code>

Methodenäquivalenz

Zusammenfassend sind die folgenden Aufrufe in beiden Python 2 und Python 3:

<code class="python">f1(C())
C.f1(C())
C().f1()</code>

Durch das Binden einer Funktion an eine Instanz wird ihr Anfangsparameter effektiv an die Instanz gebunden, sodass die gebundene Methode dem folgenden Lambda-Ausdruck entspricht:

<code class="python">lambda *args, **kwargs: f1(C(), *args, **kwargs)</code>

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