14ch

14.1可调用对象

Python有四种可调用对象（可以通过函数操作符‘()’来调用的对象）：函数、方法、类、类的实例

14.1.1函数

1.内建函数（BIF)

内建函数是用C/C++写的，编译过后放入Python解释器，然后把它们作为第一名称空间的一部分加载进系统。如之前章节所述，这些函数在_bulitin_模块里，并作为__builtins__模块导入到解释器中

属性	描述
bif.__doc__	文档字符串（或None）
bif.__name__	字符串类型的文档名字
bif.__self__	设置为None（保留给内建方法）
bif.__module__	存放bif定义的模块名字（或None）

可以用dir()列出函数的所有属性

>>> dir(type)
['__abstractmethods__', '__base__', '__bases__', '__basicsize__', '__call__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dictoffset__', '__doc__', '__eq__', '__flags__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__instancecheck__', '__itemsize__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__mro__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasscheck__', '__subclasses__', '__subclasshook__', '__weakrefoffset__', 'mro']

从内部机制来看，因为内建函数和内建方法属于相同的类型，所以对BIF或者BIM调用type()的结果是

>>> type(dir)
<type 'builtin_function_or_method'>

注意这不能应用于工厂函数，因为type()正好会返回产生对象的类型

2.用户定义的函数（UDF）

用户定义的函数通常是用Python写的，定义在模块的最高级，因此会作为全局名称空间的一部分装载到系统中。函数也可以在其他函数体内定义，并且由于在2.2中嵌套作用域的改进，我们现在可以对多重嵌套作用域中的属性进行访问。可以用func_closure属性来勾住在其他地方定义的属性。

UDF也有许多属性，其中最特殊和最令人感兴趣的属性列表如下

属性	描述
udf.__doc__	文档字符串，也可以用udf.func_doc
udf.__name__	字符串类型的函数名字，也可以用udf.func_name
udf.func_code	字节编译的代码对象
udf.func_defaults	默认的参数元组
udf.func_globals	全局名称空间字典；和从函数内部调用globals(x)一样
udf.func_dict	函数属性的名称空间
udf.func_doc	（见上面的udf.__doc__）
udf.func_name	（见上面的udf.__name__）
udf.func_closure	包含了自由变量的引用的单元对象元组（自用变量在UDF中使用，但在别处定义）

3.lambda表达式

通过lambda来创建函数的对象除了没有命名之外，享有和用户自定义函数相同的属性，__name__或者func_name属性给定为字符串"<lambda>"。

14.1.2方法

1.内建方法

对于内建方法，type()工厂函数给出了和内建函数相同的输出。此外，内建方法和内建函数两者也享有相同属性，不同之处在于内建方法的__self__属性指向一个Python对象，而内建函数指向None。

对于类和实例都可以通过dir来获取方法属性，对于内建方法也是如此。

2.用户定义的方法（UDM）

用户定义的方法包含在类定义之中，只是拥有标准函数的包装，仅有定义它们的类可以使用。如果没有在子类定义中被覆盖掉，也可以通过子类实例来调用它们。正如13章中解释的，UDM与类对象是关联的（非绑定方法），但是只能通过类的实例来调用（绑定方法）。

属性	描述
udm.__doc__	文档字符串（与udm.im_fuc.__doc__相同）
udm.__name__	字符串类型的方法名字（与udm.im_fuc.__name__相同）
udm.__module__	定义udm的模块的名字（或None
udm.im_class	方法相关联的类（如果是非绑定，那么为要求是udm的类
udm.im_func	方法的函数对象
udm.im_self	如果绑定的话为相关联的实例，否则为None

14.1.3 类

>>>class C(object):

　　def __init__(self, *args):
　　　　print 'Instantiated with these arguments: ', args

>>>c1=C('foo',3)

Instantiated with these arguments:
('foo',3)

14.1.4 类的实例

Python给类提供了名为__call__的特别方法，该方法允许创建可调用的对象（实例）。默认情况下__call__()方法是没有实现的，这意味着大多数实例都是不可调用的。

---恢复内容结束---

14.1可调用对象

Python有四种可调用对象（可以通过函数操作符‘()’来调用的对象）：函数、方法、类、类的实例

14.1.1函数

1.内建函数（BIF)

内建函数是用C/C++写的，编译过后放入Python解释器，然后把它们作为第一名称空间的一部分加载进系统。如之前章节所述，这些函数在_bulitin_模块里，并作为__builtins__模块导入到解释器中

属性	描述
bif.__doc__	文档字符串（或None）
bif.__name__	字符串类型的文档名字
bif.__self__	设置为None（保留给内建方法）
bif.__module__	存放bif定义的模块名字（或None）

可以用dir()列出函数的所有属性

>>> dir(type)
['__abstractmethods__', '__base__', '__bases__', '__basicsize__', '__call__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dictoffset__', '__doc__', '__eq__', '__flags__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__instancecheck__', '__itemsize__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__mro__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasscheck__', '__subclasses__', '__subclasshook__', '__weakrefoffset__', 'mro']

从内部机制来看，因为内建函数和内建方法属于相同的类型，所以对BIF或者BIM调用type()的结果是

>>> type(dir)
<type 'builtin_function_or_method'>

注意这不能应用于工厂函数，因为type()正好会返回产生对象的类型

2.用户定义的函数（UDF）

用户定义的函数通常是用Python写的，定义在模块的最高级，因此会作为全局名称空间的一部分装载到系统中。函数也可以在其他函数体内定义，并且由于在2.2中嵌套作用域的改进，我们现在可以对多重嵌套作用域中的属性进行访问。可以用func_closure属性来勾住在其他地方定义的属性。

UDF也有许多属性，其中最特殊和最令人感兴趣的属性列表如下

属性	描述
udf.__doc__	文档字符串，也可以用udf.func_doc
udf.__name__	字符串类型的函数名字，也可以用udf.func_name
udf.func_code	字节编译的代码对象
udf.func_defaults	默认的参数元组
udf.func_globals	全局名称空间字典；和从函数内部调用globals(x)一样
udf.func_dict	函数属性的名称空间
udf.func_doc	（见上面的udf.__doc__）
udf.func_name	（见上面的udf.__name__）
udf.func_closure	包含了自由变量的引用的单元对象元组（自用变量在UDF中使用，但在别处定义）

3.lambda表达式

通过lambda来创建函数的对象除了没有命名之外，享有和用户自定义函数相同的属性，__name__或者func_name属性给定为字符串"<lambda>"。

14.1.2方法

1.内建方法

对于内建方法，type()工厂函数给出了和内建函数相同的输出。此外，内建方法和内建函数两者也享有相同属性，不同之处在于内建方法的__self__属性指向一个Python对象，而内建函数指向None。

对于类和实例都可以通过dir来获取方法属性，对于内建方法也是如此。

2.用户定义的方法（UDM）

用户定义的方法包含在类定义之中，只是拥有标准函数的包装，仅有定义它们的类可以使用。如果没有在子类定义中被覆盖掉，也可以通过子类实例来调用它们。正如13章中解释的，UDM与类对象是关联的（非绑定方法），但是只能通过类的实例来调用（绑定方法）。

属性	描述
udm.__doc__	文档字符串（与udm.im_fuc.__doc__相同）
udm.__name__	字符串类型的方法名字（与udm.im_fuc.__name__相同）
udm.__module__	定义udm的模块的名字（或None
udm.im_class	方法相关联的类（如果是非绑定，那么为要求是udm的类
udm.im_func	方法的函数对象
udm.im_self	如果绑定的话为相关联的实例，否则为None

14.1.3 类

>>> class C(object):
    def __init__(self, *args):
        print "instantiated with these arguments:
", args         
>>> c1 = C()
instantiated with these arguments:
()
>>> c2 = C("the number of the counting shall be",3)
 8 instantiated with these arguments:
 9 ('the number of the counting shall be', 3)

14.1.4类的实例

Python给类提供了名为__call__的特别方法，该方法允许程序员创建可调用的对象实例。默认情况下，__call__()方法是没有实现的，这意味着大多数实例是不可调用的。foo()就相当于foo.__call__(foo), foo(arg)相当于foo.__call__(foo,arg)。

>>> class C(object):
    def __call__(self, *args):
        print "i am callable!called with args:
", args
>>> c = C()
>>> c
<__main__.C object at 0x02115E10>
>>> callable(c)
True
>>> c()
i am callable!called with args:
()

14.2代码对象

每个可调用对象的核心都是代码对象，代码对象由语句statements、赋值assignments、表达式expressions、可调用对象组成。

如果要执行Python代码，那么该代码必须转换成字节编译的代码（字节码），这才是真正的代码对象。然而它们不包含任何关于它们执行环境的信息，这便是可调用对象存在的原因--包装一个代码对象并提供额外的信息。

14.3可执行的对象声明和内建函数

Python提供了大量的BIF来支持可调用/可执行对象

内建函数和语句	描述
calllable(obj)	如果obj可调用，返回True，否则返回FALSE
compile(string,file,type)	从type类型中创建代码对象；file是代码存放的地方（通常设为""）
eval(obj,globals=globals(),locals=locals())	对obj进行求值，obj是已编译为代码对象的表达式，或是一个字符串表达式；可以给出全局或者/和局部的名称空间
exec obj	执行obj、单一的Python语句或者语句的集合，也就是说格式是代码对象或者字符串；obj也可以是一个文件对象（已经打开的有效Python脚本中）
input(prompt='')	等同于eval（raw_input(prompt='')）

14.3.1callable()

callable()是一个布尔函数，确定一个对象是否可以通过函数操作符()来调用。

14.3.2compile()

compile()函数允许程序员在程序运行时生成代码对象（字符串形式），然后用exec和eval()来执行代码。compile()的第三个参数表明代码对象的类型，有三个可能的值'eval'--可求值的表达式（与eval()搭配），'single'--单一可执行语句（与exec搭配），'exec'--可执行语句组（与exec搭配）。

1.可求值表达式

>>>eval_code = compile('100+200', '', 'eval')

>>>eval(eval_code)

300

2.单一可执行语句

>>> single_code = compile('print "Hello world!"', '','single')
>>> single_code
<code object <module> at 02085D58, file "", line 1>
>>> exec single_code
Hello world!

3.可执行语句组

>>> exec_code = compile("""
req = input('Count how many numbers?')
for eachNum in range(req):
    print eachNum
""", '', 'exec')
>>> exec exec_code
Count how many numbers?5
0
1
2
3
4

14.3.3 eval()

eval()的第一个参数可以是字符串或者compile()创建的预编译代码对象，第二个第三个参数都是可选的，分别是全局和局部名称空间中的对象，如果给出了这两个参数，那么global必须是个字典，locals可以是任意的映射对象，比如一个实现了__getitem__()方法的对象。如果只传入了一个全局字典，那么该字典也作为locals传入。

14.3.4 exec

exec的语法是exec obj

>>> f = open("xcount.py")
>>> exec f
x is currently: 0
incrementing x to: 1
incrementing x to: 2
incrementing x to: 3
incrementing x to: 4
incrementing x to: 5
>>> exec f
>>> f.close()
>>> f = open("xcount.py")
>>> exec f
x is currently: 0
incrementing x to: 1
incrementing x to: 2
incrementing x to: 3
incrementing x to: 4
incrementing x to: 5

当obj为文件对象时，要记得关闭打开了的文件对象

14.3.5 input()

内建函数input()是eval()和raw_input()的组合，等价于eval(raw_input())，input()有一个可选的参数，用于给用户一个字符串提示。

14.3.6使用Python在运行时生成和执行Python代码

loopmake.py脚本是一个简单的、迅速生成和执行循环的计算机辅助软件工程（computer-aided software engineering, CASE）。它提示用户给出各种参数，生成代码并执行。

dashes = "
" + "-"*50
exec_dict = {
    "f":"""
for %s in %s:
    print %s
""",
    "s":"""
%s=0
%s = %s
while %s < len(%s):
    print %s[%s]
    %s = %s + 1
""",
    "n":"""
%s = %d
while %s < %d:
    print %s
    %s = %s + %d
"""
    }
def main():
    ltype = raw_input("loop type?(for/while)")
    dtype = raw_input("data type?(number/seq)")
    if dtype == "n":
        start = input("starting value?")
        stop = input("ending value(non-inclusive)?")
        step = input("stepping value?")
        seq = str(range(start, stop, step))
    else:
        seq = raw_input("enter sequence:")
    var = raw_input("iterative variable name?")
    if ltype == "f":
        exec_str = exec_dict["f"] % (var, seq, var)
    elif ltype == "w":
        if dtype == "s":
            svar = raw_input("enter sequence name?")
            exec_str = exec_dict["s"] %
                       (var, svar, seq, var, svar, svar, var,var,var)
        elif dtype == "n":
            exec_str = exec_dict["n"] %
                       (var, start, var, stop, var, var, var, step)
    print dashes
    print "your custom-generated code:" + dashes
    print exec_str + dashes
    print "test execution of the code:" + dashes
    exec exec_str
    print dashes
 
if __name__ == "__main__":
    main()

第二个例子着重描写了在第11章引入的函数属性，它是PEP232中的例子得到的灵感，可以用来进行单元测试

def foo():
    return True
def bar():
    "bar() does not do much"
    return True
foo.__doc__ = "foo() does not do much"
foo.tester = """
if foo():
    print "passed"
else:
    print "failed"
    """
for eachAttr in dir():
    obj = eval(eachAttr)
    if isinstance(obj, type(foo)):
        if hasattr(obj, "__doc__"):
            print "
function '%s' has a doc string:
	%s" % (eachAttr, obj.__doc__)
        if hasattr(obj, "tester"):
            print "function '%s' has a tester...executing" % eachAttr
            exec obj.tester
        else:
            print "function '%s' has no tester...skipping" % eachAttr
    else:
        print "%s is not a function" % eachAttr

14.4 执行其他Python程序

核心笔记：模块会在导入时执行所有代码，如不希望这样应该在代码中加入 if __name__ == '__main__'。

14.4.2 execfile()

显然，导入模块不是在Python脚本中执行其它Python脚本的最好方法，我们可以使用：

f = open(filename, 'r')

exec f

f.close()

这等价于 execfile(filename)

虽然上述代码执行了一个模块，但是仅仅是在现有的执行环境下运行（比如它自己的全局和局部的名称空间）。在某些情况下可能需要不同全局和局部的名称空间。execfile(filename, globals=globals(), locals=locals())中的globals和locals参数是可选的，如果只给出了globals的值那么locals默认值也与globals一致。如果提供了locals的值，那么这个值必须是一个字典。（由于execfile不会确保不修改局部名称空间，所以在修改时的可靠做法是穿入一个虚假的locals字典以进行检查）。

14.4.3 将模块作为脚本执行

（略）

14.5 执行其他非Python程序

（略）

14.6受限执行

（略）

14.7结束执行

Python中主要有两种方法应对错误，其一是通过异常和异常处理，其二是把处理错误的代码放入if中。

14.7.1 sys.exit() and SystemExit

在调用sys.exit()时，就会引发systemExit()异常。除非对异常进行监控（放在try和except之中），否则异常通常是不会被捕捉或处理的，解释器会用给定的状态参数推出，如果没有给出这个状态参数，该参数默认为0。SystemExit是唯一不被看作错误的异常。

14.7.2 sys.exitfunc()

sys.exitfunc()默认是不可用的，但你可以改写它以提供额外的功能。

14.7.3os._exit()函数

os模块的_exit()函数不应该在一般应用中使用，这个函数的状态参数是必须的，并且不会执行任何清理便立即推出Python。

以下略。