python中__call__()深度分析

前言：

       在开始介绍__call__（）函数时，先来看一个例子：

class TestClass(object):
    a=1
    def __init__(self):
        self.c=4

    def do_func(self):
        print("这是方法")


test=TestClass()
test1=TestClass
print(test.a)
print(test.c)
print(test1().c)
print(test1.c)

程序的运行结果：

可以思考下，为什么test1.c会报错

__call__（）的介绍：

      __call__（）函数其实就是一个特殊的实例方法，在使用的时候不需要像test.do_func()或者是像test1.do_func()方式调用，直接使用test()的方式就可以，可以很多的时候直接在实例化的对象后加()会报错，那是因为没有实现__call__()函数，如下图：

图中创建了一个类TestClass,再实例化了一个对象test3，让test3()这样会报错，因为TestClass2中没有实现__call__（）方法，且继承的object类也没有实现该方法，所以这样使用就会报错如下：

我们加上这个方法，如下例子：

这样的话就很清楚的知道test3()其实就等同于test3.__call__().

()使用延伸：

在平时的使用的经常会遇到如，TestClass3() 和test3()这种的情况，下面我们就分析下：

1.TestCalss3():是类本省调用__new__()方法，来创建一个实例对象，写法等价于TestClass3().__new__()

2.test3()：是实例化后的对象调用__call__()方法，来实现对这个方法的调用，写法等价于TestClass3().__new__().__call__()

具体的可以通过判断这两种调用后的类型和对应的属性来验证：

class TestClass(object):
    a=1
    def __init__(self):
        self.c=3


    def do_func(self):
        print("这是方法")

    def __call__(self,A,B):
        self.A=A
        self.B=B
        return  A+B

test1=TestClass
print("----type-----")
print("test1的类型："+str(type(test1)))
print("test1()的类型："+str(type(test1())))
print("test1.__call__（）的类型："+str(type(test1.__call__(test1,1,2))))
print("test1.__new__（）的类型："+str(type(test1.__new__(test1))))
print("--------dir-------")
print("test1的类型："+str(dir(test1)))
print("test1()的类型："+str(dir(test1())))
print("test1.__call__（）的类型："+str(dir(test1.__call__(test1,2,2))))
print("test1.__new__（）的类型："+str(dir(test1.__new__(test1))))

执行后的结果是：

----type-----
test1的类型：<class 'type'>
test1()的类型：<class '__main__.TestClass'>
test1.__call__（）的类型：<class 'int'>
test1.__new__（）的类型：<class '__main__.TestClass'>
--------dir-------
test1的类型：['A', 'B', '__call__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute_
_', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__
repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'a', 'do_func']
test1()的类型：['A', 'B', '__call__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribut
e__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '
__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'a', 'c', 'do_func']
test1.__call__（）的类型：['__abs__', '__add__', '__and__', '__bool__', '__ceil__', '__class__', '__delattr__', '__dir__', '__divmod__', '__doc__',
'__eq__', '__float__', '__floor__', '__floordiv__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__index__',
 '__init__', '__init_subclass__', '__int__', '__invert__', '__le__', '__lshift__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__neg__', '__new__', '
__or__', '__pos__', '__pow__', '__radd__', '__rand__', '__rdivmod__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rfloordiv__', '__rlshift__', '__
rmod__', '__rmul__', '__ror__', '__round__', '__rpow__', '__rrshift__', '__rshift__', '__rsub__', '__rtruediv__', '__rxor__', '__setattr__', '__size
of__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__truediv__', '__trunc__', '__xor__', 'as_integer_ratio', 'bit_length', 'conjugate', 'denominator'
, 'from_bytes', 'imag', 'numerator', 'real', 'to_bytes']
test1.__new__（）的类型：['A', 'B', '__call__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__g
etattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduc
e_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'a', 'do_func']

开始对type的分析：

1.test1的类型是type，因为test1=TestClass,指向的是类本身，而在python中一切皆对象（这也是python核心的思想），python中规定的一切皆对象,那么类本身也是对象，是对象就会有类型，我们一般的示例对象的类型就是累本身，但是当我们判断类本身时候就需要用一种类型来归纳python中所有的类，所以指定了type为所有类本身的类型，这样可能会有这样的疑问，从一切皆对象的思想出发，type也应该是对象，相应的也应该是有类型的，如果这样一直指定下去，python估计就不用玩了，所以type的类型就是它本身，如下验证：

2.test1()的类型是TestClass,test1()是TestClass的实例化对象，所以类型就是TestClass

3.test1().__call__(test1,1,2)的类型是int类型，type(test1().__call__(test1,1,2))等价于type(A+B)，其中A、B是int类型的，所以返回的结果也是int类型

4.test1.__new__(test1))的类型也是TestClass，从这里就知道test1.__new__(test1))==TestClass(),只是后者匿名对象

下面是对属性的分析：

1.由于我们已经通过上面对不同的调用方式对应的类型做了分析，在对属性进行分析时，就不再重复的去看，重点看1、2、4这三个对象的属性差异，通过上面的截图可知，比较有疑问的地方是在__call__()方法中的A、B属性，和__init__()方法的c属性，对于类中全局变量a应该不用多说，不管是类本身还是实例化的对象都会有这个变量，重点是在A、B、c这三个属性中，分成两类来说明：

     1.1 先说A、B这两个属性，可能会有疑问，明明是在方法内部的属性，为什么类本身、实例化对象都能调用，在此需要说明下self的作用，python中self指代的本身：

         1.1.1 先分析test1是类本身，此时self.A就相当于TestClass.A,所以test1中有A、B这两个属性

         1.1.2 test1()是类的实例化对象，此时的self.A就相当于test1().A，所以也有A、B这两个属性

         1.1.3 test1.__new__(test1)其实质是等于test1()的，所以不做多的解释

    1.2 再说c属性，这里会有很大的疑问，不是说test1()等于 test1.__new__(test1)，其实这里是存在问题，从类型上判断是可以等于的，但是实际python解释器在看到这两种方式的时候，会执行不同的步骤：

         1.2.1 先说test1()，python解释器在看到这个的时候会调用__new__()方法，创建一个实例对象，但是之后还用调用__init__方法对这个对象初始化一个属性c，从这里可以看出，这两个是不等价的，这也是为什么test1.__new__(test1)中没有c的原因，至于实例对象的创建相关的在新的文章中说明

问题解答：

      在文章开始说的test1.c会报错，那是因为test1指向的是TestClass类本身，而类本身有的属性包含上面全局变量、方法、及通过self.x的属性，__init__()是在实例化的时候将其中的属性初始化给对象，而类本身是没有这个属性的。

内置函数dir()的用法：

1.查看当前空间的属性和方法：dir()

2.查看具体对象的属性和方法：dir(test)

3.查看不同的数据类型的属性与方法：dir("")、dir([])、dir({})

4.查看某个模块的属性和方法，先将包导入到当前空间 在使用dir(package_name)