3

Можно ли полностью переопределить стандартные классы и литералы в Python?

Например, чтобы получить другое строковое представление\репрезентацию или добавить условие к элементам при создании.


Допустим, это будет список (list), у которого я хочу убрать пробелы в строковом представлении, как просили в этом вопросе.

Пока что у меня получилось создать класс, унаследовав его от list:

class list(list):
    def __str__(self):
        return super().__str__().replace(' ', '')


x = list((5, 2, 3))
print(x)                # [5,2,3]

x = [5, 2, 3]           # Литералы тут не относятся к моему классу, а хотелось бы
print(x)                # [5, 2, 3]

print(list('spam'))     # ['s','p','a','m']

Но это не то, что я хотел бы.

Во первых, это неудобно, как Вы уже могли заметить.
А во вторых, я хочу, чтобы класс переопределился глобально:

  • При использовании литералов списка ([]), вызывался бы мой конструктор
  • Функция type возвращала бы <class 'list'> (сейчас <class '__main__.list'>)
    и т. д.

P. S.: Это ужасное архитектурное решение. Я никогда не собираюсь использовать это, но мне очень интересно лучше узнать Python и его возможности.

3
  • Если мне не изменяет память, в питоне все стандартные классы, название которых пишется с маленькой буквы, написаны на с++ и вшиты глубоко в ядро питона. Так что вряд ли в них удастся вклиниться, не переписывая сам интерпретатор.
    – Xander
    Commented 9 июн. 2019 в 12:10
  • @Xander Я совсем не против переписать эту часть кода ради эксперимента ;). Только бы узнать, где именно стоит искать.
    – nomnoms12
    Commented 9 июн. 2019 в 12:16
  • Если говорить про __repr__, то вроде это здесь github.com/python/cpython/blob/master/Objects/listobject.c#L383
    – user247581
    Commented 9 июн. 2019 в 13:38

2 ответа 2

8
+50

Если в двух словах, то переопределить литералы не получится.

Литерал списка это самостоятельный элемент синтаксиса python

>>> ast.dump(ast.parse("['x', 'y', 'z']", 'eval'))
"Module(body=[Expr(value=List(elts=[Str(s='x'), Str(s='y'), Str(s='z')], ctx=Load()))])"

При компиляции в байткод он транслируется в серию инструкций, загружающих элементы в стек и строящих из них список.

>>> dis.dis(lambda: ['x', 'y', 'z'])
  1           0 LOAD_CONST               1 ('x')
              2 LOAD_CONST               2 ('y')
              4 LOAD_CONST               3 ('z')
              6 BUILD_LIST               3
              8 RETURN_VALUE

Вот так CPython интерпретирует инструкцию BUILD_LIST (язык C)

case TARGET(BUILD_LIST): {
    PyObject *list =  PyList_New(oparg);
    if (list == NULL)
        goto error;
    while (--oparg >= 0) {
        PyObject *item = POP();
        PyList_SET_ITEM(list, oparg, item);
    }
    PUSH(list);
    DISPATCH();
}

Т.е. выполняет функцию PyObject * PyList_New(Py_ssize_t size), создающую список из size неинициализированных элементов.
Затем выталкивает нужное количество элементов из стека и помещает их в созданный список.

PyList_New создает объект встроенного типа PyList_Type с соответствующей ему структурой данных PyListObject

op = PyObject_GC_New(PyListObject, &PyList_Type);

и выделяет память под элементы списка

op->ob_item = (PyObject **) PyMem_Calloc(size, sizeof(PyObject *));

Никакой речи о явном обращении к типу list, будь то встроенному или пользовательскому, не идет вовсе. list это всего лишь интерфейс, позволяющий коду на python работать со встроенным в интерпретатор типом PyList_Type. Интерпретатор же в этом примере работает с ним напрямую. Поэтому подмена или удаление типа из builtins ничего не дает.

В теории конечно же можно модифицировать синтаксический анализатор, либо компилятор байткода, либо его интерпретатор, но, думаю, очевидно, что

  • Работать это будет только в вашей измененной версии интерпретатора
  • Не факт, что такие изменения не повлекут за собой потерю работоспособности существующего кода: если интерпретатор хочет видеть настоящий список, он может быть совершенно не готов к тому, что ему подсовывают сабкласс
  • Если интерпретатору придется обращаться к медленному пользовательскому коду ради таких элементарных вещей, производительность, без преувеличения, упадет в разы.
-2

Это чудовищно, но можно попробовать так:

import builtins

builtins.list = NewClass_List
1
  • По сути, это то, что я уже сделал. Литералы не признают этот класс :), а функция type возвращает <class '__main__.NewClass_List'>.
    – nomnoms12
    Commented 9 июн. 2019 в 12:01

Ваш ответ

Нажимая «Отправить ответ», вы соглашаетесь с условиями пользования и подтверждаете, что прочитали политику конфиденциальности.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.