Интроспекция (программирование)

C++ поддерживает интроспекцию благодаря динамическому определению типа с помощью оператора typeid, а также благодаря dynamic cast.

Оператор dynamic_cast может быть использован, чтобы определить, принадлежит ли объект иерархии определённого класса. Например:

Person* p = dynamic_cast<Person *>(obj);if (p != nullptr) {   p->walk();}

Оператор typeid получает объект типа std::type_info, описывающий тип:

if (typeid(Person) == typeid(*obj)) {   serialize_person( obj );}

В C# для определения типа объекта во время исполнения используется метод GetType, а также ключевые слова is и as:

if(p is Person){   var person = p as Person;}

В Java механизм интроспекции реализуется с помощью оператора instanceof^[1]. instanceof определяет, принадлежит ли объект данному классу, классу-потомку или реализует ли объект данный интерфейс. Например:

if(obj instanceof Person){   Person p = (Person)obj;   p.walk();}

Класс java.lang.Class^[2] позволяет получить доступ к более качественной интроспекции.

Например, если нужно определить точно тип объекта, можно воспользоваться методами Object.getClass() или Class.getName():

System.out.println(obj.getClass().getName());

В Python интроспекция может быть функционально реализована с помощью встроенных методов type() и dir() или встроенного модуля inspect, либо идти непосредственно от имени объекта с помощью встроенных аттрибутов __class__ и __dict__. Пользоваться интроспекцией в Python особенно удобно, благодаря парадигме, что "всё является объектом". Любая сущность, являясь объектом, имеет метаданные (данные об объекте), называемые аттрибутами, и связаные с этой сущностью функциональности, называемые методами. В Python новый класс по-умолчанию является сам по себе объектом метакласса type.

class MetaPerson(type):def __repr__(cls):return"Person"class Person(metaclass=MetaPerson):def __init__(self,name,age,friends=[]):self.name=nameself.age=ageself.friends=friendsdef get_friends(self):returnself.friends

В итоге интроспекция класса Person может быть интерпретирована следующим образом

>>># Создание объекта ранее определённого класса Person>>>ivan=Person("Ivan",26)>>>type(ivan)<class 'Person'>>>>type(Person)<class '__main__.MetaPerson'>>>># видно, что имя Person является экземпляром метакласса MetaPerson>>>type(getattr(Person,'get_friends'))<class 'function'>>>>isinstance(ivan,Person)True

Любой объект имеет аттрибут __class__ возвращающий экземпляр соответствующего метакласса и __dict__ возвращающий словарь всех аттрибутов данного объекта. Методы, определённые в классе, становятся аттрибутами экземпляра соответствующего метакласса, поэтому их можно увидеть вызвав __dict__ от имени класса.

>>>ivan.__class__<class 'Person'>>>>ivan.__dict__{'name':'Ivan','age':26,'friends':[]}>>>{k:v.__class__fork,vinivan.__dict__.items()}{'name':str,'age':int,'friends':list}