如何在不修改类C的前提下让传入函数以方法形式调用？

编辑说明 #

我扩展了示例以展示之前提到的更复杂场景，感谢评论区的反馈。

补充背景 #

• 我主要从理论层面关注这个问题，也接受诸如“由于……原因无法实现”的答案，并希望能了解Python内部机制的详细解释。
• 针对我的具体问题已有解决方案，该库允许传入类来实现需求，但如果能通过仅传入可绑定函数的更简洁接口实现，将节省大量代码。（感兴趣者须知：此问题源自SQLAlchemy扩展associationproxy的creator函数参数。）

第三方库代码（mylib.py） #

# mylib.py
from typing import Callable

class C:
    def __init__(self, foo: Callable):
        self.foo = foo

    def __get__(self, instance, owner):
        # simplified
        return CConcrete(self.foo)

class CConcrete:
    foo: Callable

    def __init__(self, foo: Callable):
        self.foo = foo

    def bar(self):
        return self.foo()

业务代码（main.py） #

# main.py
from mylib import C

def my_foo(self):
    return True if self else False

class House:
    window = C(my_foo)

my_house = House()
print(my_house.window.bar())

运行报错 #

my_foo() missing 1 required positional argument: 'self'

核心问题 #

如何在不修改类C本身的前提下，让my_foo被调用时传入self？
注：类C属于第三方库，无法修改。

解决方案与原理解析 #

问题根源 #

Python描述符的工作逻辑是：访问my_house.window时，C.__get__被触发，返回一个CConcrete实例，但这个过程里，原House实例my_house既没传递给CConcrete，也没和my_foo完成绑定。CConcrete.bar()调用self.foo()时，只是直接执行原始函数，没有传入任何参数，因此会因缺少self参数报错。

可行方案：闭包捕获实例+包装函数 #

通过自定义两层包装的闭包，在描述符的__get__阶段捕获House实例，再将其传递给my_foo。修改main.py代码如下：

# main.py
from mylib import C

def my_foo(self):
    return True if self else False

def wrap_foo(target_func):
    def capture_instance(instance):
        def call_with_instance():
            return target_func(instance)
        return call_with_instance
    return capture_instance

class House:
    window = C(wrap_foo(my_foo))

也可以用更简洁的lambda写法：

# main.py
from mylib import C

def my_foo(self):
    return True if self else False

class House:
    window = C(lambda inst: lambda: my_foo(inst))

原理说明 #

1. 类定义阶段，wrap_foo(my_foo)返回capture_instance函数，被传入C的构造函数。
2. 访问my_house.window时，C.__get__被调用，此时instance就是my_house，它将self.foo（即capture_instance）传递给CConcrete。
3. CConcrete.bar()调用self.foo()时，实际是执行capture_instance(my_house)，返回call_with_instance函数；最终call_with_instance()执行时，会把my_house作为self参数传入my_foo，满足参数要求。

为什么不能直接绑定？ #

因为C.__get__的逻辑是直接将原始foo传递给CConcrete，没有预留绑定实例的逻辑。如果能修改C，可以在__get__中将instance传递给foo或完成绑定，但由于C是第三方库不可修改，只能通过两层闭包的方式，先捕获实例，再返回无参函数供CConcrete.bar()调用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alexander