为什么Python中x[i]不等价于直接调用实例的__getitem__方法？

根据Python官方文档说明：

x[i]大致等价于type(x).__getitem__(x, i)。

该设计相比直接调用x.__getitem__(i)的核心优势 #

• 性能优化空间大：对于list、dict等高频使用的内置类型，解释器可以直接在类层面缓存特殊方法的地址，不需要每次执行运算符都遍历实例的属性字典查找，大幅提升核心操作的执行效率。
• 协议一致性更强：双下方法（特殊方法）本质是Python定义的类层面协议，要求同一个类的所有实例的运算符行为保持统一，避免开发者随意给单个实例绑定特殊方法，破坏依赖对应协议的标准库、第三方库的运行逻辑。
• 兼容元类行为：当运算符作用在类本身（而非类的实例）上时，会自动调用对应元类的特殊方法，该规则和实例调用逻辑完全统一，不需要为类的运算符单独设计一套执行逻辑。

示例异常场景解释 #

你给出的示例中的异常正是该规则的直接体现：

• poww_bar返回的实例所属的Bar类，在类层面定义了__getitem__，因此不管是直接调用实例的__getitem__还是用[]运算符，都能正常执行。
• poww_foo返回的实例，只是在实例自身的属性字典里新增了__getitem__方法，所属的Foo类本身没有定义该方法，因此[]运算符去类层面查找时找不到对应实现，就抛出了'Foo' object is not subscriptable的错误，而直接调用实例的__getitem__是访问实例自身的属性，所以可以正常执行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Pawel Batko