Python重载原语

我正在尝试重载内置字符串的某些方法。
我知道没有真正合法的用例，但是这种行为仍然困扰着我，因此我想对这里发生的事情进行解释:

使用Python2和forbiddenfruit模块。

>>> from forbiddenfruit import curse
>>> curse(str, '__repr__', lambda self:'bar')
>>> 'foo'
'foo'
>>> 'foo'.__repr__()
'bar'

如您所见，__repr__函数已成功重载，但是当我们要求一个表示形式时实际上并未被调用。这是为什么？

然后，您将如何做才能获得预期的行为:

>>> 'foo'
'bar'

设置自定义环境没有任何限制，如果需要重建python，就这样吧，但是我真的不知道从哪里开始，我仍然希望有一种更简单的方法:)

最佳答案

首先要注意的是，无论forbiddenfruit在做什么，它根本不会影响repr。这不是str的特殊情况，它不是那样工作的:

import forbiddenfruit

class X:
    repr = None

repr(X())
#>>> '<X object at 0x7f907acf4c18>'

forbiddenfruit.curse(X, "__repr__", lambda self: "I am X")

repr(X())
#>>> '<X object at 0x7f907acf4c50>'

X().__repr__()
#>>> 'I am X'

X.__repr__ = X.__repr__

repr(X())
#>>> 'I am X'

我最近通过a much simpler way of doing what forbiddenfruit does的帖子找到了HYRY:

import gc

underlying_dict = gc.get_referents(str.__dict__)[0]
underlying_dict["__repr__"] = lambda self: print("I am a str!")

"hello".__repr__()
#>>> I am a str!

repr("hello")
#>>> "'hello'"

因此，从某种角度上讲，我们知道发生了其他事情。

这是the source for builtin_repr :

builtin_repr(PyModuleDef *module, PyObject *obj)
/*[clinic end generated code: output=988980120f39e2fa input=a2bca0f38a5a924d]*/
{
    return PyObject_Repr(obj);
}

对于 PyObject_Repr (省略了部分):

PyObject *
PyObject_Repr(PyObject *v)
{
    PyObject *res;

    res = (*v->ob_type->tp_repr)(v);
    if (res == NULL)
        return NULL;

重要的是，它不是在dict中查找，而是在“cached” tp_repr属性中查找。

使用TYPE.__repr__ = new_repr之类的属性设置Here's what happens时:

static int
type_setattro(PyTypeObject *type, PyObject *name, PyObject *value)
{
    if (!(type->tp_flags & Py_TPFLAGS_HEAPTYPE)) {
        PyErr_Format(
            PyExc_TypeError,
            "can't set attributes of built-in/extension type '%s'",
            type->tp_name);
        return -1;
    }
    if (PyObject_GenericSetAttr((PyObject *)type, name, value) < 0)
        return -1;
    return update_slot(type, name);
}

第一部分是阻止您修改内置类型的东西。然后，它通常设置属性(PyObject_GenericSetAttr)，并且至关重要的是更新插槽。

如果您对它的工作方式感兴趣，请输入it's available here。关键点是:

这不是导出函数，

修改PyTypeObject实例本身

因此复制它需要侵入PyTypeObject类型本身。

如果要这样做，可能最容易尝试的方法是(临时？)在type->tp_flags & Py_TPFLAGS_HEAPTYPE类上设置str。 这将允许正常设置属性。 当然，我们不能保证这不会使您的解释器崩溃。

除非确实需要，否则这不是我要执行的操作(特别是不是通过ctypes进行的操作)，因此为您提供了一条捷径。

你写:

使用 sys.displayhook 实际上很容易:

这是一个例子:

import sys

old_displayhook = sys.displayhook
def displayhook(object):
    if type(object) is str:
        old_displayhook('bar')
    else:
        old_displayhook(object)

sys.displayhook = displayhook

然后... (!)

'foo'
#>>> 'bar'

123
#>>> 123

关于为什么会这样缓存repr的哲学观点，请首先考虑:

1 + 1

如果必须在调用之前在字典中查找__add__，这会很痛苦，因为CPython确实很慢，因此CPython决定将查找缓存到标准dunder(双下划线)方法。 __repr__是其中之一，即使需要优化查找的情况不太常见。这对于保持快速格式化('%s'%s)仍然很有用。

关于Python重载原语，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/26061351/