Issue #5262: Improved fix.
[python.git] / Doc / library / inspect.rst
blobbea12c9f634bf5157203643d721d1dcd4bf63527
2 :mod:`inspect` --- Inspect live objects
3 =======================================
5 .. module:: inspect
6    :synopsis: Extract information and source code from live objects.
7 .. moduleauthor:: Ka-Ping Yee <ping@lfw.org>
8 .. sectionauthor:: Ka-Ping Yee <ping@lfw.org>
11 .. versionadded:: 2.1
13 The :mod:`inspect` module provides several useful functions to help get
14 information about live objects such as modules, classes, methods, functions,
15 tracebacks, frame objects, and code objects.  For example, it can help you
16 examine the contents of a class, retrieve the source code of a method, extract
17 and format the argument list for a function, or get all the information you need
18 to display a detailed traceback.
20 There are four main kinds of services provided by this module: type checking,
21 getting source code, inspecting classes and functions, and examining the
22 interpreter stack.
25 .. _inspect-types:
27 Types and members
28 -----------------
30 The :func:`getmembers` function retrieves the members of an object such as a
31 class or module. The sixteen functions whose names begin with "is" are mainly
32 provided as convenient choices for the second argument to :func:`getmembers`.
33 They also help you determine when you can expect to find the following special
34 attributes:
36 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
37 | Type      | Attribute       | Description               | Notes |
38 +===========+=================+===========================+=======+
39 | module    | __doc__         | documentation string      |       |
40 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
41 |           | __file__        | filename (missing for     |       |
42 |           |                 | built-in modules)         |       |
43 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
44 | class     | __doc__         | documentation string      |       |
45 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
46 |           | __module__      | name of module in which   |       |
47 |           |                 | this class was defined    |       |
48 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
49 | method    | __doc__         | documentation string      |       |
50 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
51 |           | __name__        | name with which this      |       |
52 |           |                 | method was defined        |       |
53 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
54 |           | im_class        | class object that asked   | \(1)  |
55 |           |                 | for this method           |       |
56 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
57 |           | im_func or      | function object           |       |
58 |           | __func__        | containing implementation |       |
59 |           |                 | of method                 |       |
60 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
61 |           | im_self or      | instance to which this    |       |
62 |           | __self__        | method is bound, or       |       |
63 |           |                 | ``None``                  |       |
64 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
65 | function  | __doc__         | documentation string      |       |
66 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
67 |           | __name__        | name with which this      |       |
68 |           |                 | function was defined      |       |
69 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
70 |           | func_code       | code object containing    |       |
71 |           |                 | compiled function         |       |
72 |           |                 | :term:`bytecode`          |       |
73 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
74 |           | func_defaults   | tuple of any default      |       |
75 |           |                 | values for arguments      |       |
76 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
77 |           | func_doc        | (same as __doc__)         |       |
78 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
79 |           | func_globals    | global namespace in which |       |
80 |           |                 | this function was defined |       |
81 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
82 |           | func_name       | (same as __name__)        |       |
83 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
84 | generator | __iter__        | defined to support        |       |
85 |           |                 | iteration over container  |       |
86 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
87 |           | close           | raises new GeneratorExit  |       |
88 |           |                 | exception inside the      |       |
89 |           |                 | generator to terminate    |       |
90 |           |                 | the iteration             |       |
91 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
92 |           | gi_code         | code object               |       |
93 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
94 |           | gi_frame        | frame object or possibly  |       |
95 |           |                 | None once the generator   |       |
96 |           |                 | has been exhausted        |       |
97 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
98 |           | gi_running      | set to 1 when generator   |       |
99 |           |                 | is executing, 0 otherwise |       |
100 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
101 |           | next            | return the next item from |       |
102 |           |                 | the container             |       |
103 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
104 |           | send            | resumes the generator and |       |
105 |           |                 | "sends" a value that      |       |
106 |           |                 | becomes the result of the |       |
107 |           |                 | current yield-expression  |       |
108 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
109 |           | throw           | used to raise an          |       |
110 |           |                 | exception inside the      |       |
111 |           |                 | generator                 |       |
112 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
113 | traceback | tb_frame        | frame object at this      |       |
114 |           |                 | level                     |       |
115 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
116 |           | tb_lasti        | index of last attempted   |       |
117 |           |                 | instruction in bytecode   |       |
118 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
119 |           | tb_lineno       | current line number in    |       |
120 |           |                 | Python source code        |       |
121 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
122 |           | tb_next         | next inner traceback      |       |
123 |           |                 | object (called by this    |       |
124 |           |                 | level)                    |       |
125 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
126 | frame     | f_back          | next outer frame object   |       |
127 |           |                 | (this frame's caller)     |       |
128 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
129 |           | f_builtins      | built-in namespace seen   |       |
130 |           |                 | by this frame             |       |
131 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
132 |           | f_code          | code object being         |       |
133 |           |                 | executed in this frame    |       |
134 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
135 |           | f_exc_traceback | traceback if raised in    |       |
136 |           |                 | this frame, or ``None``   |       |
137 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
138 |           | f_exc_type      | exception type if raised  |       |
139 |           |                 | in this frame, or         |       |
140 |           |                 | ``None``                  |       |
141 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
142 |           | f_exc_value     | exception value if raised |       |
143 |           |                 | in this frame, or         |       |
144 |           |                 | ``None``                  |       |
145 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
146 |           | f_globals       | global namespace seen by  |       |
147 |           |                 | this frame                |       |
148 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
149 |           | f_lasti         | index of last attempted   |       |
150 |           |                 | instruction in bytecode   |       |
151 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
152 |           | f_lineno        | current line number in    |       |
153 |           |                 | Python source code        |       |
154 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
155 |           | f_locals        | local namespace seen by   |       |
156 |           |                 | this frame                |       |
157 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
158 |           | f_restricted    | 0 or 1 if frame is in     |       |
159 |           |                 | restricted execution mode |       |
160 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
161 |           | f_trace         | tracing function for this |       |
162 |           |                 | frame, or ``None``        |       |
163 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
164 | code      | co_argcount     | number of arguments (not  |       |
165 |           |                 | including \* or \*\*      |       |
166 |           |                 | args)                     |       |
167 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
168 |           | co_code         | string of raw compiled    |       |
169 |           |                 | bytecode                  |       |
170 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
171 |           | co_consts       | tuple of constants used   |       |
172 |           |                 | in the bytecode           |       |
173 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
174 |           | co_filename     | name of file in which     |       |
175 |           |                 | this code object was      |       |
176 |           |                 | created                   |       |
177 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
178 |           | co_firstlineno  | number of first line in   |       |
179 |           |                 | Python source code        |       |
180 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
181 |           | co_flags        | bitmap: 1=optimized ``|`` |       |
182 |           |                 | 2=newlocals ``|`` 4=\*arg |       |
183 |           |                 | ``|`` 8=\*\*arg           |       |
184 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
185 |           | co_lnotab       | encoded mapping of line   |       |
186 |           |                 | numbers to bytecode       |       |
187 |           |                 | indices                   |       |
188 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
189 |           | co_name         | name with which this code |       |
190 |           |                 | object was defined        |       |
191 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
192 |           | co_names        | tuple of names of local   |       |
193 |           |                 | variables                 |       |
194 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
195 |           | co_nlocals      | number of local variables |       |
196 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
197 |           | co_stacksize    | virtual machine stack     |       |
198 |           |                 | space required            |       |
199 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
200 |           | co_varnames     | tuple of names of         |       |
201 |           |                 | arguments and local       |       |
202 |           |                 | variables                 |       |
203 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
204 | builtin   | __doc__         | documentation string      |       |
205 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
206 |           | __name__        | original name of this     |       |
207 |           |                 | function or method        |       |
208 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
209 |           | __self__        | instance to which a       |       |
210 |           |                 | method is bound, or       |       |
211 |           |                 | ``None``                  |       |
212 +-----------+-----------------+---------------------------+-------+
214 Note:
217    .. versionchanged:: 2.2
218       :attr:`im_class` used to refer to the class that defined the method.
221 .. function:: getmembers(object[, predicate])
223    Return all the members of an object in a list of (name, value) pairs sorted by
224    name.  If the optional *predicate* argument is supplied, only members for which
225    the predicate returns a true value are included.
227    .. note::
229       :func:`getmembers` does not return metaclass attributes when the argument
230       is a class (this behavior is inherited from the :func:`dir` function).
233 .. function:: getmoduleinfo(path)
235    Return a tuple of values that describe how Python will interpret the file
236    identified by *path* if it is a module, or ``None`` if it would not be
237    identified as a module.  The return tuple is ``(name, suffix, mode, mtype)``,
238    where *name* is the name of the module without the name of any enclosing
239    package, *suffix* is the trailing part of the file name (which may not be a
240    dot-delimited extension), *mode* is the :func:`open` mode that would be used
241    (``'r'`` or ``'rb'``), and *mtype* is an integer giving the type of the
242    module.  *mtype* will have a value which can be compared to the constants
243    defined in the :mod:`imp` module; see the documentation for that module for
244    more information on module types.
246    .. versionchanged:: 2.6
247       Returns a :term:`named tuple` ``ModuleInfo(name, suffix, mode,
248       module_type)``.
251 .. function:: getmodulename(path)
253    Return the name of the module named by the file *path*, without including the
254    names of enclosing packages.  This uses the same algorithm as the interpreter
255    uses when searching for modules.  If the name cannot be matched according to the
256    interpreter's rules, ``None`` is returned.
259 .. function:: ismodule(object)
261    Return true if the object is a module.
264 .. function:: isclass(object)
266    Return true if the object is a class.
269 .. function:: ismethod(object)
271    Return true if the object is a method.
274 .. function:: isfunction(object)
276    Return true if the object is a Python function or unnamed (:term:`lambda`) function.
278 .. function:: isgeneratorfunction(object)
280    Return true if the object is a Python generator function.
282    .. versionadded:: 2.6
284 .. function:: isgenerator(object)
286    Return true if the object is a generator.
288    .. versionadded:: 2.6
290 .. function:: istraceback(object)
292    Return true if the object is a traceback.
295 .. function:: isframe(object)
297    Return true if the object is a frame.
300 .. function:: iscode(object)
302    Return true if the object is a code.
305 .. function:: isbuiltin(object)
307    Return true if the object is a built-in function.
310 .. function:: isroutine(object)
312    Return true if the object is a user-defined or built-in function or method.
314 .. function:: isabstract(object)
316    Return true if the object is an abstract base class.
318    .. versionadded:: 2.6
321 .. function:: ismethoddescriptor(object)
323    Return true if the object is a method descriptor, but not if :func:`ismethod`
324    or :func:`isclass` or :func:`isfunction` are true.
326    This is new as of Python 2.2, and, for example, is true of
327    ``int.__add__``. An object passing this test has a :attr:`__get__` attribute
328    but not a :attr:`__set__` attribute, but beyond that the set of attributes
329    varies.  :attr:`__name__` is usually sensible, and :attr:`__doc__` often is.
331    Methods implemented via descriptors that also pass one of the other tests
332    return false from the :func:`ismethoddescriptor` test, simply because the
333    other tests promise more -- you can, e.g., count on having the
334    :attr:`im_func` attribute (etc) when an object passes :func:`ismethod`.
337 .. function:: isdatadescriptor(object)
339    Return true if the object is a data descriptor.
341    Data descriptors have both a :attr:`__get__` and a :attr:`__set__` attribute.
342    Examples are properties (defined in Python), getsets, and members.  The
343    latter two are defined in C and there are more specific tests available for
344    those types, which is robust across Python implementations.  Typically, data
345    descriptors will also have :attr:`__name__` and :attr:`__doc__` attributes
346    (properties, getsets, and members have both of these attributes), but this is
347    not guaranteed.
349    .. versionadded:: 2.3
352 .. function:: isgetsetdescriptor(object)
354    Return true if the object is a getset descriptor.
356    getsets are attributes defined in extension modules via ``PyGetSetDef``
357    structures.  For Python implementations without such types, this method will
358    always return ``False``.
360    .. versionadded:: 2.5
363 .. function:: ismemberdescriptor(object)
365    Return true if the object is a member descriptor.
367    Member descriptors are attributes defined in extension modules via
368    ``PyMemberDef`` structures.  For Python implementations without such types,
369    this method will always return ``False``.
371    .. versionadded:: 2.5
374 .. _inspect-source:
376 Retrieving source code
377 ----------------------
379 .. function:: getdoc(object)
381    Get the documentation string for an object, cleaned up with :func:`cleandoc`.
384 .. function:: getcomments(object)
386    Return in a single string any lines of comments immediately preceding the
387    object's source code (for a class, function, or method), or at the top of the
388    Python source file (if the object is a module).
391 .. function:: getfile(object)
393    Return the name of the (text or binary) file in which an object was defined.
394    This will fail with a :exc:`TypeError` if the object is a built-in module,
395    class, or function.
398 .. function:: getmodule(object)
400    Try to guess which module an object was defined in.
403 .. function:: getsourcefile(object)
405    Return the name of the Python source file in which an object was defined.  This
406    will fail with a :exc:`TypeError` if the object is a built-in module, class, or
407    function.
410 .. function:: getsourcelines(object)
412    Return a list of source lines and starting line number for an object. The
413    argument may be a module, class, method, function, traceback, frame, or code
414    object.  The source code is returned as a list of the lines corresponding to the
415    object and the line number indicates where in the original source file the first
416    line of code was found.  An :exc:`IOError` is raised if the source code cannot
417    be retrieved.
420 .. function:: getsource(object)
422    Return the text of the source code for an object. The argument may be a module,
423    class, method, function, traceback, frame, or code object.  The source code is
424    returned as a single string.  An :exc:`IOError` is raised if the source code
425    cannot be retrieved.
428 .. function:: cleandoc(doc)
430    Clean up indentation from docstrings that are indented to line up with blocks
431    of code.  Any whitespace that can be uniformly removed from the second line
432    onwards is removed.  Also, all tabs are expanded to spaces.
434    .. versionadded:: 2.6
437 .. _inspect-classes-functions:
439 Classes and functions
440 ---------------------
443 .. function:: getclasstree(classes[, unique])
445    Arrange the given list of classes into a hierarchy of nested lists. Where a
446    nested list appears, it contains classes derived from the class whose entry
447    immediately precedes the list.  Each entry is a 2-tuple containing a class and a
448    tuple of its base classes.  If the *unique* argument is true, exactly one entry
449    appears in the returned structure for each class in the given list.  Otherwise,
450    classes using multiple inheritance and their descendants will appear multiple
451    times.
454 .. function:: getargspec(func)
456    Get the names and default values of a function's arguments. A tuple of four
457    things is returned: ``(args, varargs, varkw, defaults)``. *args* is a list of
458    the argument names (it may contain nested lists). *varargs* and *varkw* are the
459    names of the ``*`` and ``**`` arguments or ``None``. *defaults* is a tuple of
460    default argument values or None if there are no default arguments; if this tuple
461    has *n* elements, they correspond to the last *n* elements listed in *args*.
463    .. versionchanged:: 2.6
464       Returns a :term:`named tuple` ``ArgSpec(args, varargs, keywords,
465       defaults)``.
468 .. function:: getargvalues(frame)
470    Get information about arguments passed into a particular frame. A tuple of four
471    things is returned: ``(args, varargs, varkw, locals)``. *args* is a list of the
472    argument names (it may contain nested lists). *varargs* and *varkw* are the
473    names of the ``*`` and ``**`` arguments or ``None``. *locals* is the locals
474    dictionary of the given frame.
476    .. versionchanged:: 2.6
477       Returns a :term:`named tuple` ``ArgInfo(args, varargs, keywords,
478       locals)``.
481 .. function:: formatargspec(args[, varargs, varkw, defaults, formatarg, formatvarargs, formatvarkw, formatvalue, join])
483    Format a pretty argument spec from the four values returned by
484    :func:`getargspec`.  The format\* arguments are the corresponding optional
485    formatting functions that are called to turn names and values into strings.
488 .. function:: formatargvalues(args[, varargs, varkw, locals, formatarg, formatvarargs, formatvarkw, formatvalue, join])
490    Format a pretty argument spec from the four values returned by
491    :func:`getargvalues`.  The format\* arguments are the corresponding optional
492    formatting functions that are called to turn names and values into strings.
495 .. function:: getmro(cls)
497    Return a tuple of class cls's base classes, including cls, in method resolution
498    order.  No class appears more than once in this tuple. Note that the method
499    resolution order depends on cls's type.  Unless a very peculiar user-defined
500    metatype is in use, cls will be the first element of the tuple.
503 .. _inspect-stack:
505 The interpreter stack
506 ---------------------
508 When the following functions return "frame records," each record is a tuple of
509 six items: the frame object, the filename, the line number of the current line,
510 the function name, a list of lines of context from the source code, and the
511 index of the current line within that list.
513 .. note::
515    Keeping references to frame objects, as found in the first element of the frame
516    records these functions return, can cause your program to create reference
517    cycles.  Once a reference cycle has been created, the lifespan of all objects
518    which can be accessed from the objects which form the cycle can become much
519    longer even if Python's optional cycle detector is enabled.  If such cycles must
520    be created, it is important to ensure they are explicitly broken to avoid the
521    delayed destruction of objects and increased memory consumption which occurs.
523    Though the cycle detector will catch these, destruction of the frames (and local
524    variables) can be made deterministic by removing the cycle in a
525    :keyword:`finally` clause.  This is also important if the cycle detector was
526    disabled when Python was compiled or using :func:`gc.disable`.  For example::
528       def handle_stackframe_without_leak():
529           frame = inspect.currentframe()
530           try:
531               # do something with the frame
532           finally:
533               del frame
535 The optional *context* argument supported by most of these functions specifies
536 the number of lines of context to return, which are centered around the current
537 line.
540 .. function:: getframeinfo(frame[, context])
542    Get information about a frame or traceback object.  A 5-tuple is returned, the
543    last five elements of the frame's frame record.
545    .. versionchanged:: 2.6
546       Returns a :term:`named tuple` ``Traceback(filename, lineno, function,
547       code_context, index)``.
550 .. function:: getouterframes(frame[, context])
552    Get a list of frame records for a frame and all outer frames.  These frames
553    represent the calls that lead to the creation of *frame*. The first entry in the
554    returned list represents *frame*; the last entry represents the outermost call
555    on *frame*'s stack.
558 .. function:: getinnerframes(traceback[, context])
560    Get a list of frame records for a traceback's frame and all inner frames.  These
561    frames represent calls made as a consequence of *frame*.  The first entry in the
562    list represents *traceback*; the last entry represents where the exception was
563    raised.
566 .. function:: currentframe()
568    Return the frame object for the caller's stack frame.
571 .. function:: stack([context])
573    Return a list of frame records for the caller's stack.  The first entry in the
574    returned list represents the caller; the last entry represents the outermost
575    call on the stack.
578 .. function:: trace([context])
580    Return a list of frame records for the stack between the current frame and the
581    frame in which an exception currently being handled was raised in.  The first
582    entry in the list represents the caller; the last entry represents where the
583    exception was raised.