Python 中检查函数参数的几种方法

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在 Python 中,函数的参数类型一般来说是动态的,也就是在运行时才确定。只有像整型、浮点型、字符串这样内置的类型才能在函数签名里明确指定。那么,对于一些类型不可知的函数参数,如果我们需要检查其值是否符合预期,应该怎么办呢?

这个问题经常会遇到,比如检查某个字符串是否为空,或者检查某个数字是否在某一范围内。

2、解决方案

方法一:使用 locals() 函数

locals() 函数可以返回当前函数的作用域中的所有变量。我们可以利用这个函数来获取函数的参数,然后检查参数的值。

def f1(a, b, c=None, d=None):
    arguments = locals()
    for item in arguments:
        check_attribute(item, arguments[item])

def check_attribute(name, value):
    if isinstance(value, str) and not value.strip():
        print('{} is empty'.format(name))

if __name__ == '__main__':
    f1('', 'b', 'c', 'd')

在上面的代码中,我们首先定义了一个函数 f1(),这个函数有四个参数:abcd。然后,我们定义了一个函数 check_attribute(),这个函数用来检查参数的值。在 f1() 函数中,我们使用 locals() 函数获取函数的作用域中的所有变量,然后遍历这些变量,并调用 check_attribute() 函数来检查参数的值。

方法二:使用装饰器

我们也可以使用装饰器来检查函数的参数。装饰器是一种特殊的函数,它可以用来修改其他函数的行为。

import functools

def check_arguments(func):
    @functools.wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        for name, value in inspect.getcallargs(func, *args, **kwargs).items():
            check_attribute(name, value)
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

def check_attribute(name, value):
    if isinstance(value, str) and not value.strip():
        print('{} is empty'.format(name))

@check_arguments
def f1(a, b, c=None, d=None):
    pass

if __name__ == '__main__':
    f1('', 'b', 'c', 'd')

在上面的代码中,我们首先定义了一个装饰器 check_arguments(),这个装饰器用来检查函数的参数。然后,我们定义了一个函数 check_attribute(),这个函数用来检查参数的值。在 f1() 函数中,我们使用 @check_arguments 装饰器来装饰这个函数。这样,在 f1() 函数被调用之前,check_arguments() 装饰器就会被执行。在 check_arguments() 装饰器中,我们使用 inspect.getcallargs() 函数来获取函数的参数,然后遍历这些参数,并调用 check_attribute() 函数来检查参数的值。

方法三:使用 functools.partial() 函数

functools.partial() 函数可以用来创建部分函数对象。部分函数对象可以将一些参数预先绑定到函数中,这样在调用函数时就不需要再传入这些参数了。

from functools import partial

def check_attribute(name, value):
    if isinstance(value, str) and not value.strip():
        print('{} is empty'.format(name))

f1 = partial(check_attribute, 'a')

if __name__ == '__main__':
    f1('')

在上面的代码中,我们首先定义了一个函数 check_attribute(),这个函数用来检查参数的值。然后,我们使用 functools.partial() 函数创建了一个部分函数对象 f1(),这个部分函数对象将参数 name 预先绑定到了函数 check_attribute() 中。这样,在调用 f1() 函数时,我们就只需要传入参数 value 了。

方法四:改变函数签名

有时,为了方便参数的检查,我们可以直接改变函数的签名,使得参数的类型更加明确。

def f1(a: str, b: str, c: str = None, d: str = None) -> None:
    if not a.strip():
        print('a is empty')

if __name__ == '__main__':
    f1('', 'b', 'c', 'd')

在上面的代码中,我们直接将函数 f1() 的参数类型指定为字符串类型。这样,在调用 f1() 函数时,如果传入的不是字符串类型的参数,就会报错。

小结

对于如何检查 Python 函数的参数,我们提供了四种方法。每种方法都有其优缺点,开发人员可以根据自己的需要选择合适的方法。