Python内置函数1.3：反射与自省类

Python内置函数1.3：反射与自省类

反射与自省是Python中用于动态检查和操作对象属性的重要机制。此处详细介绍以下7个内置函数：callable(), delattr(), dir(), getattr(), hasattr(), setattr(), vars()。

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1. callable()：可调用性检查

函数说明
检查对象是否可调用（即能否像函数一样使用括号 () 执行）。
可调用对象包括：函数、方法、类（调用时会实例化）、实现了 __call__ 方法的对象。

参数

• object：任意Python对象。

返回值

• bool：True 表示可调用，False 反之。

使用示例

# 函数和类可调用
def func():
    pass
print(callable(func))          # 输出：True
print(callable(list))          # 输出：True

# 类实例是否可调用取决于是否实现 __call__
class Demo:
    def __call__(self):
        pass
demo = Demo()
print(callable(demo))          # 输出：True

# 普通实例不可调用
num = 42
print(callable(num))           # 输出：False

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2. delattr()：动态删除属性

函数说明
删除对象的指定属性。等效于 del object.attribute，但属性名以字符串形式动态指定。

参数

• object：目标对象。
• name：属性名的字符串（需存在，否则引发 AttributeError）。

返回值

• 无（隐式返回 None）。

使用示例

class User:
    def __init__(self):
        self.name = "Alice"
        self.age = 30

user = User()

# 删除属性
delattr(user, "age")
print(hasattr(user, "age"))    # 输出：False

# 删除不存在的属性会报错
try:
    delattr(user, "address")
except AttributeError as e:
    print(e)                   # 输出：'User' object has no attribute 'address'

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3. dir()：列出对象属性

函数说明
返回对象的有效属性列表（包括方法、类变量等）。
若未提供参数，则返回当前作用域的变量名列表。

参数

• object（可选）：任意对象。

返回值

• list：属性名字符串的列表。

使用示例

# 查看字符串对象的属性
print(dir("hello"))            # 输出：['__add__', '__class__', ... 'upper', 'zfill']

# 查看类的属性
class Demo:
    attr = 10
    def method(self):
        pass
print(dir(Demo))               # 输出包含 'attr', 'method' 的列表

# 无参数时返回当前作用域变量
x = 10
print(dir())                   # 输出：['Demo', 'x', ...（其他当前作用域变量）]

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4. getattr()：动态获取属性值

函数说明
获取对象的属性值。若属性不存在，可返回默认值或引发 AttributeError。

参数

• object：目标对象。
• name：属性名的字符串。
• default（可选）：属性不存在时的返回值（若未提供则报错）。

返回值

• 属性的值，或 default（若提供且属性不存在）。

使用示例

class Config:
    theme = "dark"
    timeout = 30

config = Config()

# 获取存在的属性
print(getattr(config, "theme"))    # 输出："dark"

# 获取不存在的属性（提供默认值）
print(getattr(config, "font_size", 12))  # 输出：12

# 不提供默认值时报错
try:
    getattr(config, "font_size")
except AttributeError as e:
    print(e)                      # 输出：'Config' object has no attribute 'font_size'

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5. hasattr()：属性存在性检查

函数说明
检查对象是否拥有指定属性。等效于 getattr() 不报错的简化版。

参数

• object：目标对象。
• name：属性名的字符串。

返回值

• bool：True 表示属性存在，False 反之。

使用示例

class Book:
    title = "Python Guide"
    price = 99.9

book = Book()

print(hasattr(book, "title"))      # 输出：True
print(hasattr(book, "author"))     # 输出：False

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6. setattr()：动态设置属性

函数说明
为对象设置属性值。等效于 object.attribute = value，但属性名以字符串形式动态指定。

参数

• object：目标对象。
• name：属性名的字符串。
• value：要设置的值。

返回值

• 无（隐式返回 None）。

使用示例

class Car:
    pass

car = Car()

# 动态添加属性
setattr(car, "color", "red")
print(car.color)                  # 输出："red"

# 覆盖已有属性
setattr(car, "color", "blue")
print(car.color)                  # 输出："blue"

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7. vars()：返回对象属性字典

函数说明
返回对象的 __dict__ 属性（包含实例的属性和值的字典）。
若未提供参数，则返回当前局部作用域的变量字典（等价于 locals()）。

参数

• object（可选）：任意对象（若对象无 __dict__ 则引发 TypeError）。

返回值

• dict：属性名与值的字典，或当前作用域的变量字典。

使用示例

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

person = Person("Bob")

# 查看实例的 __dict__
print(vars(person))               # 输出：{'name': 'Bob'}

# 无参数时返回当前作用域变量
x = 10
print(vars())                    # 输出：{'person': <Person object>, 'x': 10, ...}

# 内置类型可能无 __dict__
try:
    print(vars(100))
except TypeError as e:
    print(e)                     # 输出：vars() argument must have __dict__ attribute

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注意事项：

• 使用 delattr() 和 setattr() 时需确保属性存在或符合命名规范。
• vars() 对无 __dict__ 的对象（如内置类型实例）会报错。
• dir() 返回的属性列表可能包含大量内置魔法方法（如 __init__），需结合实际需求筛选。