Python：__func__ 詳解

在 Python 中，函數(shù)（function）與方法（method）是兩種密切相關(guān)但又有所區(qū)別的對(duì)象。

“方法對(duì)象”并非一種獨(dú)立的新類型，而是函數(shù)對(duì)象通過(guò)機(jī)制在類或?qū)嵗媳辉L問時(shí)，動(dòng)態(tài)生成的包裝對(duì)象。

要理解方法對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵在于認(rèn)識(shí)其兩個(gè)核心屬性：

__func__：指向方法背后的原始函數(shù)對(duì)象。

__self__：指向方法所綁定的對(duì)象（實(shí)例或類）。

其中 __func__ 是方法對(duì)象最核心的組成部分，它決定了方法的最終執(zhí)行邏輯。

一、方法對(duì)象與函數(shù)對(duì)象的區(qū)分

在類體內(nèi)的使用 def 語(yǔ)句定義函數(shù)，在創(chuàng)建時(shí)是一個(gè)函數(shù)對(duì)象，并存放在類的命名空間（類.__dict__）中：

print(type(a.f))  #   -> 方法對(duì)象

? A.f 直接從類命名空間獲取，是一個(gè)函數(shù)對(duì)象。

? a.f 通過(guò)描述符協(xié)議觸發(fā)函數(shù)對(duì)象的 __get__ 方法，返回一個(gè)綁定方法對(duì)象。

關(guān)鍵區(qū)別：__func__ 是方法對(duì)象的專屬屬性：

hasattr(a.f, "__func__")  # True，方法對(duì)象有 __func__

二、__func__ 的定義與語(yǔ)義

對(duì)于方法對(duì)象，method.__func__ 始終指向定義在類中、存放于類命名空間（類.__dict__）里的那個(gè)原始函數(shù)對(duì)象。

（1）方法對(duì)象的結(jié)構(gòu)

當(dāng)通過(guò)實(shí)例訪問方法（如 a.f）時(shí)，Python 內(nèi)部執(zhí)行以下流程：

1、在類 A 的命名空間中找到函數(shù)對(duì)象 A.__dict__['f']。

2、調(diào)用該函數(shù)對(duì)象的 __get__ 方法（描述符協(xié)議）。

3、生成一個(gè)綁定方法對(duì)象，其內(nèi)部由兩部分構(gòu)成：

? method.__func__：指向原始函數(shù)對(duì)象。

? method.__self__：指向被綁定的實(shí)例 a。

m.__self__ is a                # True，綁定到實(shí)例 a

__func__ 永遠(yuǎn)指向類命名空間中的原始函數(shù)，不會(huì)指向方法對(duì)象本身，也不會(huì)因?qū)嵗煌兓?/p>

（2）方法調(diào)用的展開

一個(gè)典型的方法調(diào)用 a.f(x)，其內(nèi)部等價(jià)于：

a.f.__func__(a.f.__self__, x)  # 即：用綁定的實(shí)例作為第一參數(shù)調(diào)用原始函數(shù)

因此：

? method.__func__ 決定了執(zhí)行哪個(gè)函數(shù)。

? method.__self__ 決定了自動(dòng)作為第一個(gè)參數(shù)傳入的對(duì)象。

三、__func__ 的常見應(yīng)用場(chǎng)景

（1）判斷兩個(gè)方法是否基于同一函數(shù)

a1.f.__func__ is a2.f.__func__    # True

盡管綁定到不同的實(shí)例，但它們背后的函數(shù)對(duì)象是同一個(gè)。

（2）訪問函數(shù)元數(shù)據(jù)

方法對(duì)象本身不存儲(chǔ) __name__、__doc__ 等元數(shù)據(jù)，這些信息都存儲(chǔ)在 __func__ 中。

print(a.f.__doc__)         # 實(shí)際上訪問的是 a.f.__func__.__doc__

（3）繞過(guò)綁定機(jī)制，直接調(diào)用底層函數(shù)

在某些高級(jí)場(chǎng)景（如反射、調(diào)試或框架設(shè)計(jì)）中，可能需要直接操作原始函數(shù)。

a.f.__func__(a, 10)        # 通過(guò)方法的 __func__ 調(diào)用

（4）分析裝飾器的影響

裝飾器通常會(huì)替換類中的原始函數(shù)。此時(shí) __func__ 指向的是裝飾器返回的包裝函數(shù)（wrapper）。

# 使用 functools.wraps 裝飾器可以保留原始函數(shù)的元數(shù)據(jù)。

四、類方法與靜態(tài)方法中的 __func__

__func__ 屬性也存在于類方法（@classmethod）和靜態(tài)方法（@staticmethod）對(duì)象中，但其 __self__ 的綁定對(duì)象有所不同。

? 實(shí)例方法：__self__ 綁定到實(shí)例。

? 類方法：__self__ 綁定到類本身。

? 靜態(tài)方法：靜態(tài)方法訪問后返回普通函數(shù)對(duì)象，因此不具有 __func__ 或 __self__。

print(MyClass.static_method.__self__)        # AttributeError: 'function' object has no attribute '__self__'

五、常見誤解與澄清

誤解 1：所有函數(shù)都有 __func__ 屬性。

正解：只有方法對(duì)象（包括實(shí)例方法、類方法）才擁有 __func__ 屬性。普通函數(shù)沒有。

誤解 2：每個(gè)方法對(duì)象都包含一個(gè)獨(dú)立的函數(shù)副本。

正解：所有同源的方法對(duì)象共享同一個(gè) __func__ 對(duì)象，沒有復(fù)制行為。

誤解 3：通過(guò)類訪問屬性得到的就是方法。

正解：通過(guò)類訪問得到的是函數(shù)對(duì)象，通過(guò)實(shí)例訪問才會(huì)觸發(fā)綁定，生成方法對(duì)象。

誤解 4：__func__ 和 __self__ 是用戶可以隨意修改的。

正解：它們是只讀屬性，由 Python 在創(chuàng)建方法對(duì)象時(shí)自動(dòng)設(shè)置，旨在保證方法綁定機(jī)制的正確性。

小結(jié)

__func__ 是 Python 方法對(duì)象的核心屬性，它指向方法所依賴的原始函數(shù)對(duì)象。綁定方法對(duì)象（包括實(shí)例方法與類方法）由 __func__ 與 __self__ 組合而成：__func__ 提供執(zhí)行邏輯，__self__ 提供綁定的對(duì)象。因此 a.f(x) 等價(jià)于 a.f.__func__(a, x)。只有方法對(duì)象（而非函數(shù)對(duì)象）才具有 __func__。這一屬性用于反射、調(diào)試、框架內(nèi)部行為分析，如比較兩個(gè)方法是否來(lái)自同一函數(shù)、訪問函數(shù)元數(shù)據(jù)、或繞過(guò)綁定機(jī)制直接調(diào)用函數(shù)。

理解 __func__ 有助于深入掌握 Python 的方法綁定模型與描述符機(jī)制。

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