Einige aufrufbare Objekte zur Introspektion in Python 

Introspektion wird in Python auch als „Inspektion“ bezeichnet. Damit ist gemeint, zur Laufzeit verschiedene Informationen über Objekte zu erhalten.

Objekte zur Introspektion sind also Objekte, mit denen man Informationen über andere Objekte erhalten kann.

Alle aufrufbaren Objekte dieser Lektion ergeben einen Wert  (also ein Objekt) und bewirken keine  Änderungen.

Vorimportierte Namen

Einige Namen aufrufbarer Objekte können ohne  vorangehendes Importieren verwendet werden. Diese gehören entweder zur Programmiersprache selber oder zum Modul »builtins«, aus dem immer stillschweigend alle Attribute importiert sind.

»iskeyword«

Die Funktion »iskeyword« ergibt, ob eine Zeichenfolge ein Schlüsselwort  ist.

Protokoll

from keyword import iskeyword
iskeyword( 'lambda' )

True

Auswertung

iskeyword( 'alpha' )

False

»type«

Die Klasse »type« kann ohne Import verwendet werden und ergibt den Typ  eines Wertes, also eine Klasse.

Literale haben die schon früher für sie angegebenen Typen.

Auswertung

type

<class 'type'>

Auswertung

type( 9 )

<class 'int'>

Auswertung

type( 9.2 )

<class 'float'>

Auswertung

type( 'letters' )

<class 'str'>

Auswertung

type( True )

<class 'bool'>

Auswertung

type( None )

<class 'NoneType'>

Auswertung

type( dir )

<class 'builtin_function_or_method'>

Auswertung

type( lambda:9 )

<class 'function'>

Auswertung

type( ( lambda:9 )() )

<class 'int'>

Mit Hilfe von »type« können wir nun auch sehen, daß »input« immer  eine Zeichenfolge ergibt.

Auswertung

type( input() )

abc

<class 'str'>

Auswertung

type( input() )

123

<class 'str'>

Auswertung

type( input() )

False

<class 'str'>

Mehr über »type« ⃗

»dir« ist ein aufrufbares Objekt. »builtin« bezieht sich in »builtin_function_or_method« nicht darauf, daß »dir« ohne Import verwendet werden kann, sondern darauf, daß »dir« nicht in Python, sondern in C  geschrieben wurde.

Auswertung

type( dir )

<class 'builtin_function_or_method'>

Der Wert eines Lambda-Ausdrucks ist eine Funktion.

Auswertung

type( lambda: 2 )

<class 'function'>

Der Wert der Anwendung des Aufrufs  der Funktion «lambda: 2» ist eine Zahl.

Auswertung

type( ( lambda: 2 )() )

<class 'int'>

Die folgende Auswertung zeigt, daß »type« keine  Funktion ist (es ist ein anderes aufrufbares Objekt).

Auswertung

type( type )

<class 'type'>

Jeder Wert hat einen bestimmten Typ, auch das Ergebnis eines Aufrufs  von »type«.

Auswertung

type( type( type ))

<class 'type'>

Auch ein Klasse hat selber wieder eine Klasse als Typ!

Auswertung

type( int )

<class 'type'>

Tatsächlich ist die Klasse »type« kein anderes Objekt als dasjenige Objekt, welches wir die ganze Zeit aufrufen!

Auswertung

type( int )( float )

<class 'type'>

Auswertung

type( int )( float )( str )

<class 'type'>

Mehr zum Umdefinieren von Standardnamen ⃗

Wenn der Bezeichner »float« an das Objekt ›int‹ gebunden wurde, dann ist »type( 1 )== float« wahr!

Definiert man anschließend noch »int = type( 1.1 )« hat man die Bedeutung von »int« und »float« genau vertauscht!

Protokoll

type( 1 )== int

True

type( 1 )== float

False

float = int
type( 1 )== float

True

float

<class 'int'>

int = type( 1.1 )
type( 1 )==int

False

Vergleiche mit Klassen ⃗

Die meisten Namen von Klassen sind als Ausdrücke verwendbar, so daß Typen von Ausdrücken mit ihnen verglichen werden können.

Auswertung

type( 2 )== int

True

Eingabe eines Ausdrucks und Ausgabe einer Textdarstellung seines Wertes

type( 2 )

<class 'int'>

Auswertung

int

<class 'int'>

Eine Ausnahme stellt jedoch der Name des Typs von ›None‹ dar, der nirgendwo (in keinem Standardmodul) definiert ist.

Auswertung

type( None )

<class 'NoneType'>

Protokoll

NoneType

NamensFehler: Der Name 'NoneType' ist nicht definiert.

Bei Bedarf könnte man den Namen »NoneType« jedoch selber definieren:

Protokoll

NoneType = type( None )
type( None )== NoneType

True

Der Typ einer Klasse ist normalerweise das Objekt ›type‹.

Auswertung

type( int )== type

True

Das Objekt ›type‹ ist gleichzeitig ein Objekt, ein aufrufbares Objekt (oben auf der linken Seite von »==«) und  eine Klasse (oben auf der rechten Seite von »==« als Klasse des Objekts »int«).

»id« ⃗

Die Funktion »id« ergibt die sogenannte Identität  ihres Argumentobjektes.

Auswertung

id( id )
4428928
id( False )
8791421991280
id( True )
8791421991248
id( None )
8791422037216
id( "" )
4291808
id( 0 )
8791422522368

In Python hat jedes Objekt eine Identität. Es handelt sich dabei um eine ganze Zahl, welche sich zu einem bestimmten Zeitpunkt für jedes Objekt unterscheidet und so jedes Objekt eindeutig kennzeichnet. Während seiner gesamten Existenzdauer hat jedes Objekt immer die gleiche Identität. (Ein Objekt könnte aber dieselbe Identität haben wie ein anderes, früheres Objekt, das nicht mehr existiert.)

»isbuiltin« ⃗

Ein Prädikat  ist ein aufrufbares Objekt, das einen Wahrheitswert ergibt.

Das Prädikat »isbuiltin« erlaubt es. eine Aussage zu schreiben, die besagt, daß das Argument eine „eingebaute“ Funktion ist.

Protokoll

from inspect import isbuiltin
isbuiltin( type )

False

Der Begriff „eingebaut“ (“built-in ”) wird in Python  allerdings in mehrdeutiger Weise verwendet:

• Bei einem Namen  kann es bedeuten, daß er Teil des Moduls »builtins« ist.
• Bei einer Funktion  kann es bedeuten, daß sie nicht in Python, sondern in der Programmiersprache C  programmiert wurde.
• Bei einem Modul kann es bedeuten, daß das Modul ein fester Bestandteil der Python -Implementation ist, der nicht erst bei Bedarf von einem Massenspeicher gelesen werden muß, sondern sich schon beim Start der Python -Implementation im Hauptspeicher befindet. (Ein Import ist allerdings unter Umständen trotzdem noch zusätzlich nötig, um solch ein Modul nutzen zu können.)

Die beiden ersten Bedeutungen können bei einem Namen einer Funktion beziehungsweise der Funktion unabhängig voneinander zutreffen oder nicht zutreffen.

Welche Bedeutung gemeint ist, falls „eingebaut“ (“built-in ”) in einem Text verwendet wird, muß jeweils einzeln ermittelt werden.

In Falle des Prädikats »isbuiltin« ist die zweite Bedeutung  gemeint. »isbuiltin( x )« bedeutet also, daß »x« in C  geschrieben ist.

»isroutine« ⃗

Das Prädikat »isroutine« erlaubt es eine Aussage zu schreiben, die besagt, daß der Argumentwert eine Funktion  ist.

Protokoll

from inspect import isroutine
isroutine( type )

False

Tatsächlich ist »type« keine  Funktion, wie wir ja schon weiter oben festgestellt hatten (es ist allerdings trotzdem wie eine Funktion aufrufbar!).

»isfunction« ⃗

Das Prädikat »isfunction« erlaubt es eine Aussage zu schreiben, die besagt, daß der Argumentwert eine in Python geschriebene  Funktion ist.

Protokoll

from inspect import isfunction
isfunction( type )

False

Tatsächlich ist »type« keine  Funktion, wie wir ja schon weiter oben festgestellt hatten.

Dieses Prädikat ergibt aber auch dann ›False‹, wenn der Argumentwert zwar eine Funktion ist, diese aber nicht in Python  geschrieben wurde.

Lambda-Funktionen sind  in Python  geschriebene Funktionen.

Protokoll

from inspect import isfunction
isfunction( lambda: 2 )

True

»callable« ⃗

Das Prädikat »callable« erlaubt es zu schreiben, daß ein Wert aufrufbar  ist, also daß er ein aufrufbares Objekt ist.

Protokoll

callable( type )

True

Das Ergebnis bestätigt, daß »type« aufrufbar ist.

»getmodule« ⃗

Das aufrufbare Objekt »getmodule« versucht, das Modul zu ergeben, in dem ein Name definiert wurde.

Protokoll

from inspect import getmodule
getmodule( type )

<module 'builtins' (built-in)>

Das Ergebnis bestätigt, daß »type« zum Modul »builtins« gehört. (Die Namen aus jenem Modul können ohne Import verwendet werden.)

»signature« ⃗

Die Funktion ›signature‹ ergibt die Signatur  ihres Arguments. Dies geht aber bei einigen Python -Implementationen nicht für alle aufrufbaren Objekte.

Protokoll (vereinfacht und frei übersetzt)

from inspect import signature
from operator import neg
signature( neg )

<Signature (a, /)>

signature( dir )

WertFehler: keine Signatur für die in C geschriebene Funktion "dir" gefunden

Die Signatur sollte die gleichen Informationen enthalten wie die Klammern in der Proklamation eines aufrufbaren Objektes, die man in seiner Dokumentation (z.B. mit »help«) findet, und zwar auch in der gleichen Schreibweise. In der Praxis weicht in der Dokumentation verwendete Schreibweise aber manchmal etwas ab.

Übungsfrage ⃗

?   Übungsfrage ⃗

Protokoll

type( help() )
Welcome to Python 3.6's help utility! …

Wo ist das Ergebnis von »type«?

Übungsaufgaben ⃗

/   Übungsaufgabe ⃗

Ermitteln Sie nach dem nötigen Import »from random import random« den Typ von »random« und »random()«, sowie die Werte von »isbuiltin«, »isroutine«, »isfunction«, »callable« und »getmodule«, wenn diese aufrufbaren Objekte auf »random« angewendet werden.