苦练Python第41天：如何用dir() 函数“透视一切”

前言

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欢迎来到 苦练Python第 41 天！

今天，我们把"平平无奇"的内置函数 dir() 玩出花：无参速查 、模块透视 、类与对象解剖 、动态调试 、过滤黑科技 、IDE 补全模拟，一站式教你写出"看谁都像裸奔"的代码审计脚本。

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🧠 dir() 的本质

>>> dir()
['__builtins__', '__name__', ...]

记住：无参数时，它只返回当前作用域内"已定义"的名字列表（字符串排序版） 。

想深入模块、类、对象？把目标作为参数丢给它！

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🎯 场景一：无参速查------我刚定义了啥？

>>> a = [1, 2, 3]
>>> def hello(): pass
>>> dir()
['__builtins__', '__name__', 'a', 'hello']

技巧 ：配合 set 做"前后快照"，快速找差异。

_before = set(dir())
# ... 运行某段代码 ...
_after  = set(dir())
print(_after - _before)   # 新引入的名字

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🎯 场景二：模块透视------包里装了哪些子弹？

>>> import math
>>> dir(math)[:10]
['__doc__', '__loader__', '__name__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh',
 'atan', 'atan2', 'atanh']

实战：快速定位模块是否包含目标函数。

hasattr(math, 'isqrt')          # 推荐
'isqrt' in dir(math)            # 一样效果，但可读性高

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🎯 场景三：类与对象解剖------实例到底能点出哪些方法？

class Dog:
    def bark(self): pass
    def eat(self): pass

>>> dir(Dog)          # 类的武器库
['__class__', '__doc__', ..., 'bark', 'eat']

>>> d = Dog()
>>> dir(d)            # 实例的武器库（与类基本一致）
['__class__', '__dict__', ..., 'bark', 'eat']

进阶：去掉魔法方法，只看业务接口。

[name for name in dir(Dog) if not name.startswith('_')]
# ['bark', 'eat']

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🎯 场景四：动态调试------运行时注入补丁

import requests

# 1. 看 requests 有哪些可 monkey patch 的点
>>> dir(requests)
['ConnectTimeout', 'ConnectionError', ..., 'get', 'post']

# 2. 快速确认 session 对象可调用的方法
>>> dir(requests.Session())[:5]
['__attrs__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__']

技巧 ：在断点调试时，直接用 dir(obj) 探索陌生对象。

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🎯 场景五：过滤黑科技------只看"公有 API"

import keyword

def public_names(obj):
    return [n for n in dir(obj)
            if not n.startswith('_') and not keyword.iskeyword(n)]

>>> public_names(str)[:8]
['capitalize', 'casefold', 'center', 'count', 'encode', 'endswith',
 'expandtabs', 'find']

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🎯 场景六：IDE 补全模拟------给 Jupyter 写个 Tab 键

def _jupyter_lab_completion_map(obj, prefix=''):
    """返回以 prefix 开头的补全列表"""
    return [name for name in dir(obj) if name.startswith(prefix)]

>>> _jupyter_lab_completion_map(str, 'is')
['isalnum', 'isalpha', 'isascii', 'isdecimal', 'isdigit', 'isidentifier',
 'islower', 'isnumeric', 'isprintable', 'isspace', 'istitle', 'isupper']

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🛠️ 封装成万能工具函数

def dir_plus(obj=None, *, public_only=False, prefix=''):
    """
    增强版 dir()
    obj:        要查看的对象，None 表示当前作用域
    public_only:True 过滤私有/魔法名称
    prefix:     只保留以该前缀开头的名字
    """
    names = dir(obj) if obj is not None else dir()
    if public_only:
        names = [n for n in names if not n.startswith('_')]
    if prefix:
        names = [n for n in names if n.startswith(prefix)]
    return names

# 使用示例
>>> dir_plus(str, public_only=True, prefix='r')
['removeprefix', 'removesuffix', 'replace', 'rfind', 'rindex',
 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip']

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📄 JSON 配置检查器：动态校验键值

import json, keyword

cfg = json.loads('{"class": 1, "for": "loop"}')
bad_keys = [k for k in cfg if keyword.iskeyword(k)]
if bad_keys:
    print("非法关键字键:", bad_keys)
else:
    print("配置键合法")

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🔧 速查表

需求	一行代码
当前作用域名字	dir()
模块公共接口	dir_plus(module, public_only=True)
类实例可调方法	dir_plus(instance, public_only=True)
补全提示	dir_plus(obj, prefix='get')
排除魔法方法	[n for n in dir(obj) if not n.startswith('_')]

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✅ 一句话总结

dir() 本身只是"名单"，用好过滤 + 封装，就能在调试、探索、元编程三大战场横着走！

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