Python中ref与WeakMethod比较结果异常问题求助

我使用set存储可调用对象的弱引用，这些对象包括函数、实现__call__方法的可调用实例以及绑定方法。根据Python官方文档，我对绑定方法使用weakref.WeakMethod，对其他可调用对象使用weakref.ref，但遇到了如下问题：

示例代码：

from weakref import ref, WeakMethod

class Callbacks:
    def method(self, *args, **kwargs):
        print('method()')

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('__call__()')


cb = Callbacks()
listeners = set()

listeners.add(ref(cb))
print(f'#listeners: expected = 1, actual = {len(listeners)}')

listeners.add(WeakMethod(cb.method))
print(f'#listeners: expected = 2, actual = {len(listeners)}')

运行结果：

#listeners: expected = 1, actual = 1 
#listeners: expected = 2, actual = 1

经排查发现，WeakMethod(cb.method)与ref(cb)相等，尽管cb.method != cb，请问这是什么原因？

原因分析 #

这是因为WeakMethod的相等性判断逻辑是基于它引用的绑定方法所属的实例对象，而非绑定方法本身。

具体细节：

• 创建WeakMethod(cb.method)时，它内部实际维护了对cb实例和method函数的引用，但在做相等性比较时，会优先对比引用的实例对象。
• ref(cb)直接引用的就是cb实例。
• WeakMethod的__eq__方法实现中，会和其他weakref类型（比如ref实例）比较最终指向的对象是否一致。只要两个弱引用的目标是同一个实例，就会被判定为相等。

你可以通过下面的代码验证这个结论：

r = ref(cb)
wm = WeakMethod(cb.method)
print(r() is wm())  # 输出True，因为wm()返回的是cb实例本身

因此当你把这两个对象加入set时，set会认为它们是同一个元素，第二个add操作不会增加集合的长度。

如果需要让它们在set中被视为不同元素，你可以自定义一个包装类，重新实现__eq__和__hash__方法，区分开是实例本身的弱引用还是绑定方法的弱引用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bavaza