Python裝飾器實現函數動態類型檢查

函數動態類型檢查的裝飾器代碼

import inspect
import functools

def typeHints(fn):
    @functools.wraps(fn)
    def wrap(*args, **kwargs):
        sig = inspect.signature(fn)
        params = sig.parameters
        # 處理kwargs：字典
        for k, v in kwargs:
            param = params[k]
            if param.annotation != inspect._empty and not isinstance(v, param.annotation):
                raise TypeError('parameter {} requires {}, but got {}'.format(k, param.annotation, type(v)))
        # 處理args：元組
        for i, x in enumerate(args):
            param = list(params.values())[i]
            if param.annotation != inspect._empty and not isinstance(x, param.annotation):
                raise TypeError('parameter {} requires {}, but got {}'.format(param.name, param.annotation, type(x)))
        ret = fn(*args, **kwargs)
        return ret
    return wrap


@typeHints
def add(x: int, y: int) -> int:
    return x + y

@typeHints
def add1(x, y:int) -> int:
    return x + y

print(add(3, 5))	# 輸出結果爲8
print(add1(1, 2))	# 輸出結果爲3

類型檢查主要使用了inspect庫。本次代碼運行環境是python3.5.2。inspect庫的使用方法在下面介紹。

inspect模塊

檢查函數動態類型時，咱們主要使用的是inspect庫中的signature類，parameter類。能夠使用help方法查看inspect的詳細信息：

import inspect
help(inspect)

inspect庫的源代碼見：/home/clg/.pyenv/versions/3.5.2/lib/python3.5/inspect.py

這個庫用來獲取Python動態對象的有用信息，好比本次用到的註解。

Signature類

Signature是inspect模塊的一個類，inspect模塊的signature函數用來獲取一個Signature對象，函數原型以下:

signature() - get a Signature object for the callable

Signature類有一個屬性是OrderedDict類型的parameters，存儲的是參數名稱到參數對象（Parameter類的對象）的一個有序映射。

Parameter類

Parameter類的對象主要用來組成signature()返回的Signature對象的parameters屬性。Parameter類有兩個經常使用的屬性：

• name :str 參數的名稱
• annotation 參數的註解，若是沒有註解，則annotation爲Parameter.empty

inspect模塊示例

def add(x: int, y: int) -> int:
    return x + y

import inspect
sig = inspect.signature(add)
print(sig.parameters)
print(sig.parameters['x'])
print(sig.parameters.values())

# 輸出結果
OrderedDict([('x', <Parameter "x:int">), ('y', <Parameter "y:int">)])
x:int
odict_values([<Parameter "x:int">, <Parameter "y:int">])

odict_values相似於list，可是不支持下表操做，所以須要用list()轉化爲list以後再作下表操做。

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