Python：函数参数类型检查

有一个很经典的笑话：

三个月之前，只有我和上帝知道这代码是干什么的。
现在，只有上帝知道了。

在Python中，不知道函数参数类型是一个很正常的事情，特别是在一个大项目里。
我见过有些项目里，每一个函数体的前十几行都在检查参数类型，这实在是太麻烦了。而且一旦参数有改动，这部分也需要改动。
下面我们用装饰器来实现，函数参数的强制类型检查。

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首先，这个装饰器，要接受类型参数，和指定函数参数的类型参数。也就是一个list和一个dict

from functools import wraps

def typeassert(*type_args, **type_kwargs):
    def decorate(func):
        @wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            return func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorate

@wraps(func)的作用请看我的另一篇

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那么，接下来，在装饰器中，我们需要获取函数参数列表，并且要和类型参数表映射。
这要借助Python的一个标准库——inspect 这个库一般用于Python代码调试

from inspect import signature
from functools import wraps

def typeassert(*type_args, **type_kwargs):
    def decorate(func):
        sig = signature(func)
        bound_types = sig.bind_partial(*type_args, **type_kwargs).arguments

        @wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            return func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorate

上面的代码中，我们使用inspect中的signature方法获取了func的Signature对象，然后使用bind_partial方法创建了(*type_args, **type_kwargs)到func参数的映射(也就是一个字典)。

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接下来就简单了，我们只需要再获取(*args, **kwargs)的类型，使用isintance函数进行比较就好。

from inspect import signature
from functools import wraps

def typeassert(*type_args, **type_kwargs):
    def decorate(func):
        sig = signature(func)
        bound_types = sig.bind_partial(*type_args, **type_kwargs).arguments

        @wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            bound_values = sig.bind(*args, **kwargs)
            for name, value in bound_values.arguments.items():
                if name in bound_types:
                    if not isinstance(value, bound_types[name]):
                        raise TypeError('Argument {} must be {}'.format(name, bound_types[name]))
            return func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorate

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运行如下代码

@typeassert(int, int)
def add(x, y):
    return x+y

print(add("u", 2))

能看到报错如下

Traceback (most recent call last):
  File "c:\Users\Chen\Desktop\typeassert.py", line 32, in <module>
    print(add("u", 2))
  File "c:\Users\Chen\Desktop\typeassert.py", line 22, in wrapper
    'Argument {} must be {}'.format(name, bound_types[name])
TypeError: Argument x must be <class 'int'>

很贴心的提醒了我们哪一个参数应该是什么类型。你甚至可以自己改动这个装饰器，让它还能告诉你传进去了什么错误参数(特别是写爬虫的时候，参数很难掌握，一旦报错，还得重跑一遍才知道为什么。)

你也可以指定某一个参数的类型，譬如

@typeassert(int, z=str)
def display(x, y, z):
    print(x, y, z)

这时你会发现，y的类型就像原生的Python函数一样，什么都行。而x必须是int，z必须是str。