实现类的__repr__时访问函数成员触发RecursionError的原因咨询

我尝试给类实现__repr__方法，但当访问类的函数成员并把它的值加入__repr__的返回内容时，出现了“maximum recursion depth exceeded”（递归深度超出最大值）错误。移除类里的所有函数后，__repr__就能正常工作。我打算用跳过函数成员的方式临时处理，但想搞明白递归产生的原因。

简化代码如下：

class C:
    def __init__(self, a):
        self.a = a

    def getA(self):
        return self.a

    def __repr__(self):
        ret_str = self.__class__.__name__ + "\n"
        for v in dir(self):
            if v.startswith("__"):
                continue
            ret_str += "{} -> {}\n".format(v, getattr(self,v))
        return ret_str


c = C(1)
print(c)

错误信息：

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 18, in <module>
    print(c)
  File "test.py", line 13, in __repr__
    ret_str += "{} -> {}\n".format(v, getattr(self,v))
  File "test.py", line 13, in __repr__
    ret_str += "{} -> {}\n".format(v, getattr(self,v))
  File "test.py", line 13, in __repr__
    ret_str += "{} -> {}\n".format(v, getattr(self,v))
  [Previous line repeated 163 more times]
RecursionError: maximum recursion depth exceeded

递归原因分析 #

问题出在实例方法的字符串表示会引用所属实例：
当你用getattr(self, 'getA')获取实例上的方法时，得到的是一个「绑定方法（bound method）」——它和当前实例self绑定在一起。当你在格式化字符串中尝试把这个绑定方法转成字符串时，Python会生成它的描述信息，其中必然包含这个方法所属的实例（也就是self）。

而一旦引用到实例self，就会触发实例的__repr__方法，于是形成了无限循环：

1. __repr__遍历到getA，获取到绑定方法
2. 格式化字符串时需要把绑定方法转成字符串，这会访问它所属的实例self
3. 访问实例的字符串表示，再次调用__repr__
4. 重复上述步骤，直到超出Python的递归深度限制

临时修复方案 #

你之前想的跳过函数成员是可行的，可以通过判断属性是否为可调用的方法来过滤：

import inspect

class C:
    def __init__(self, a):
        self.a = a

    def getA(self):
        return self.a

    def __repr__(self):
        ret_str = self.__class__.__name__ + "\n"
        for v in dir(self):
            if v.startswith("__"):
                continue
            attr = getattr(self, v)
            # 跳过方法类型的成员
            if inspect.ismethod(attr) or inspect.isfunction(attr):
                continue
            ret_str += "{} -> {}\n".format(v, attr)
        return ret_str


c = C(1)
print(c)

或者用更简单的callable()判断：

if callable(attr):
    continue

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marcel Preda