Python:绑定方法对象

在 Python 中，函数（function）是一级对象，具备完整的对象三要素：身份、类型和值。当函数定义在类体中时，它并不会因此“升级”为一种新的对象类型，而只是作为一个普通函数对象，被存放在类对象的属性字典中。

class A:    def f(self):        passA.__dict__['f']    # <function A.f>

从类对象的视角看，f 只是一个存放在 A.__dict__ 中的函数对象，与模块级函数在本质上并无差别。

因此需要强调的是，“方法”（method）这一概念，并非在类定义阶段产生的，而是在属性访问阶段才获得的语义。

二、绑定的发生：属性访问触发的对象转换

当通过实例访问类中的函数属性时，Python 并不会直接返回原始的函数对象，而是触发描述符协议，将函数对象“绑定”到实例之上。

例如：

a = A()m = a.f

执行 a.f 时，并不会简单地返回 A.__dict__['f'] 中存放的原始函数对象，而是触发了函数对象默认支持的描述符协议。

绑定过程说明：

（1）解释器首先确认 a.f 是一次属性访问语法（类体中定义的函数，本质上也是类对象的属性）。

（2）在类属性中检查 A.__dict__['f']，并判断该对象所属的类型（function 类型）是否实现了 __get__。由于 function 类型默认提供了 __get__ 方法，描述符协议分支（非数据描述符）成立。

（3）解释器执行：

A.__dict__['f'].__get__(a, A)

从而这次属性访问会返回一个新的对象，其中 self 已被绑定为 a。

因此：

type(a.f)   # <class 'method'>

这里显示的 method 类型，正是解释器在绑定阶段为该访问结果生成的绑定方法对象类型。

要注意的是，这里的 method 并不是类中定义的对象类型，而是解释器在绑定阶段生成的运行期对象类型。

因此，绑定方法对象并非一个“重新定义的函数”，而是一个在运行期临时生成的对象，用于封装“函数 + 实例”这一关系。

绑定方法对象的产生，不是解释器为“方法”单独设置的特殊规则，而是 Python 属性访问机制的自然结果。

函数对象之所以在特定场景下呈现出“方法语义”，并非因为它是函数，而是因为：

• 它位于类对象的属性字典中

• 它实现了 __get__ 描述符接口

• 它是经由实例触发的属性访问

这说明一个重要事实：方法语义并非函数的固有属性，而是函数在“类属性位置”上，经由描述符协议获得的访问语义。

三、绑定方法对象的结构

一个绑定方法对象内部至少包含两个核心组成部分：

• __func__：原始的函数对象

• __self__：被绑定的实例对象

m.__func__   # <function A.f>m.__self__   # <__main__.A object at ...>

当调用绑定方法对象时：

a.f()

其调用机制在语义上等价于：

A.__dict__['f'](a)

需要注意的是，这里的“等价”指的是调用参数传递层面的语义等价，而非字节码实现或调用路径上的完全一致。

这也从根本上说明，self 并不是函数“自动携带”的参数，而是绑定方法对象在调用阶段注入的第一个实参。

四、类访问与实例访问的根本差异

理解绑定方法对象，必须清晰地区分以下两条访问路径：

A.fa.f

1、通过类访问

A.f

返回的是：

<function A.f>

其特征是：

• 不发生绑定

• 不生成绑定方法对象

• 调用时必须显式传入实例

A.f(a)

2、通过实例访问

a.f

返回的是：

<bound method A.f of <__main__.A object at ...>>

其特征是：

• 触发描述符协议

• 动态生成绑定方法对象

• 调用时自动注入 self

五、绑定方法对象的生命周期与语义角色

1、绑定方法对象的生命周期

一个常被忽略但极其重要的事实是：绑定方法对象通常是临时创建的。

a.f is a.f   # False

这表明：

• 每一次 a.f 的访问都可能生成一个新的绑定方法对象（具有不同的对象身份）

• 它们共享同一个函数对象

• 绑定的实例对象相同

因此，绑定方法对象既不是类的成员，也不是实例的固有组成部分，而是一次属性访问的结果对象。

2、重新审视“实例方法”这一说法

从严格的语言机制角度看，“实例方法”这一术语并不精确，其问题在于：

• 类中并不存在一种叫“实例方法”的对象类型

• 实例也不会永久持有方法对象

所谓“实例方法”并非存储结构，而是访问语义。因此，更准确的表述应当是：类中定义的是函数对象。实例访问该函数属性时，得到的是一个绑定方法对象。

“实例方法”更接近一种教学层面的简化称谓，而非 Python 对象模型中的正式概念。

3、绑定方法对象在对象模型中的位置

从统一对象模型的角度看，各对象的职责分工是清晰的：

• 函数对象：定义行为逻辑

• 类对象：承载函数对象

• 实例对象：提供运行期状态

• 绑定方法对象：在访问阶段连接“行为”与“状态”

因此可以说，绑定方法对象，是 Python 在运行期将“函数”转化为“实例行为”的桥梁。

📘 小结

绑定方法对象并不是一种独立的语言结构，而是 Python 属性访问机制与描述符协议共同作用的自然产物。它在访问阶段临时封装“函数 + 实例”的关系，从而实现了 self 的自动注入与调用语义的统一。

理解绑定方法对象，有助于从根本上澄清“方法”“实例方法”等常见概念误区，并准确把握 Python 对象模型在行为绑定与访问语义上的设计边界与一致性。