0x01
Q-1: why types (str, int, dict, ...) __dict__ attribute is dict_proxy object in python2 (or mappingproxy object in python3.3+) ?
>>> str.__dict__
dict_proxy({'__add__': <slot wrapper '__add__' of 'str' objects>,
'__contains__': <slot wrapper '__contains__' of 'str' objects>,
.....
'zfill': <method 'zfill' of 'str' objects>})
>>> type(str.__dict__)
<type 'dictproxy'>
>>> s = "abc"
>>> s.__dict__
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'str' object has no attribute '__dict__'问题起源
在 Python 中对于某些 object __dict__ 属性是只读的，比如对于 type object。然而，在 Python2.5-2.6 之前，还是有一些一般性方法可以获取和改变 __dict__ 属性的(without hacking with
gc.get_referrents(), that is)。这会导致一些令人费解的错误。
dictproxy 是为了用于保证 class.__dict__ 的 keys 必须是 strings, proxy 的机制防止了对于 class.__dict__ 的写入操作, 因此只有 setattr() 可以被用于添加属性, class.__setattr__ 的实现确保了 keys-must-be-strings 的限制.
如果我们不使用一些 proxy 的机制，那么 __dict__，class.__dict__ 就可以被写入了。如果可以写入，也就可以被删除，而 class.__dict__ 中的属性被删除可能会导致解释器崩溃。
The
__dict__attribute of some objects is read-only,
e.g. for type objects. However, there is a generic
way to still access and modify it (without hacking with
gc.get_referrents(), that is). This can lead to
obscure crashes. Attached is an example that shows
a potential "problem" involving putting strange keys
in the __dict__ of a type.
This is probably very minor anyway. If we wanted to
fix this, we would need a __dict__ descriptor that
looks more cleverly at the object to which it is
applied.
BTW the first person who understand why the attached
program crashes gets a free coffee.
------- [Armin Rigo] Bypassing dict readonlyness [Python2.5-2.6]
Q-2: why built-in class instances don't have __dict__ attribute ?
Instances of types defined in C don't have a __dict__ attribute by default.
Q-3: what is the __dict__['__dict__'] attribute of a Python class?
>>> class A(object):
x = "1"
def __init__(self):
self.x = "2"
>>> a = A()
>>> a.__dict__
{'x': '2'}
>>> type(a.__dict__)
dict
>>> A.__dict__
dict_proxy({'__dict__': <attribute '__dict__' of 'A' objects>,
'__doc__': None,
'__init__': <function __main__.__init__>,
'__module__': '__main__',
'__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'A' objects>,
'x': '1'})
>>> type(A.__dict__)
dict_proxy
>>> A.__dict__["__dict__"]
<attribute '__dict__' of 'A' objects>
>>> type(A.__dict__["__dict__"])
getset_descriptor
>>> isinstance(A.__dict__["__dict__"], types.GetSetDescriptorType)
True
>>> A.__dict__["__dict__"].__get__(a, A)
{'x': '2'}
>>> a.__dict__
{'x': '2'}首先，A.__dict__.__dict__ 和 A.__dict__['__dict__'] 是不同的，A.__dict__.__dict__ 不存在，A.__dict__['__dict__'] 是指 class 的实例拥有的 __dict__ 属性，它是一个描述器，调用它会返回实例的 __dict__ 属性。简单来说，因为一个实例的 __dict__ 属性不能(why?)保存在实例的 __dict__ 中，所以需要通过 class 中的一个 descriptor 来调用。（因为 python 是动态语言嘛，A.__dict__['__dict__'] 是一个 GetsetDescriptor，所以实例的属性是有能力增加的）
- 对于 class A 的实例 a ，访问
a.__dict__时的背后是通过A.__dict__['__dict__']实现的（vars(A)['__dict__']） - 对于 class A，访问
A.__dict__<u>理论上</u> 是通过type.__dict__['__dict__']实现的（vars(type)['__dict__']）
完整解释：
class 和实例访问属性都是通过属性操作符 (class or metaclass's __getattribute__) 和 __dict__ 属性/协议实现的。
对于一般的实例对象，__dict__ 会返回一个保存包含所有实例属性的独立的 dict 实例对象，对 __getattribute__ 的调用首先会访问这个 dict，并获取相应的实例属性 (这个调用会在通过描述器协议访问 class 属性之前，也会在调用 __getattr__ 之前)。class 里定义的 __dict__ 描述器实现了对这个 dict 的访问。
-
x.name的调用会按照以下顺序:x.__dict__['name'],type(x).name.__get__(x, type(x)),type(x).name -
x.__dict__会按照同样顺序，但是很明显会跳过x.__dict__['name']的访问。
因为 x.__dict__ 不能保存在 x.__dict__["__dict__"] 中，对于 x.__dict__ 的访问就会用描述器协议实现，x.__dict__ 的值就会保存在实例中的一个特殊字段里。
对于 class 也会面临相同的情况，虽然 class.__dict__ 是一个伪装成 dict 的特殊的 proxy 对象，class.__dict__ 也不允许你对它进行
修改或替换行为。这个特殊的 proxy 对象允许你，获取那些定义在 class 而不是 class 的基类中的的属性。
默认情况下，vars(cls) 对于一个空类型，返回的对象包含三个描述器，__dict__ 用于保存实例中的属性，__weakref__ 是用于 weakref 模块的内部逻辑，__doc__ 是用于 class 的 docstring。前两个描述器可能会因为定义了 __slots__ 而消失，没有 __dict__ and __weakref__ 属性，反而会有每一个定义在 __slots__ 的属性。此时，实例的属性不会保存在 dict 中，访问属性将会通过相应的描述器实现。
refs: What is the dict__.__dict attribute of a Python class?
Q-4: what's the order of access instance's attribute ?
# -*- encoding: utf -*-
class RevealAccess(object):
"""A data descriptor that sets and returns values
normally and prints a message logging their access.
"""
def __init__(self, initval=None, name='var'):
self.val = initval
self.name = name
def __get__(self, obj, objtype):
print('Retrieving', self.name, self.val)
return self.val
def __set__(self, obj, val):
print('Updating', self.name, self.val)
self.val = val
class Base(object):
attr_1 = RevealAccess(10, 'var "x"')
def __init__(self):
self.attr_2 = RevealAccess(10, 'var "x"')
def __getattribute__(self, *args, **kwargs):
print("__getattribute__", args, kwargs)
return super(Base, self).__getattribute__(*args, **kwargs)
def __getattr__(self, *args, **kwargs):
print("__getattr__", args, kwargs)
try:
origin = super(Base, self).__getattr__(*args, **kwargs)
return origin
except AttributeError as e:
return "not found"
def main():
b = Base()
print("*********** start get b.attr_1 ***********")
print(b.attr_1)
print("*********** start get b.attr_2 ***********")
print(b.attr_2)
print("*********** start get b.attr_3 ***********")
print(b.attr_3)
if __name__ == '__main__':
main()
Output:
*********** start get b.attr_1 ***********
('__getattribute__', ('attr_1',), {})
('Retrieving', 'var "x"', 10)
10
*********** start get b.attr_2 ***********
('__getattribute__', ('attr_2',), {})
<__main__.RevealAccess object at 0x100b1abd0>
*********** start get b.attr_3 ***********
('__getattribute__', ('attr_3',), {})
('__getattr__', ('attr_3',), {})
not foundRefs:
