淺談Python的函數簽名

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函數簽名對象，表示調用函數的方式。在Python中，可以使用模塊inspect中的方法或類，來操作或創建函數簽名。

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1 獲取函數簽名及參數

使用inspect模塊的signature方法，來獲取函數簽名對象；通過函數簽名的parameters屬性，獲取函數參數。

>>> from inspect import signature
>>> def foo(value):
...     return value
...
>>> foo_sig = signature(foo) # 獲取foo函數的簽名
>>> foo_params = foo_sig.parameters # 通過函數簽名的parameters屬性，可獲取函數的參數
>>> foo_params
mappingproxy(OrderedDict([('value', <Parameter "value">)]))

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2 創建函數簽名

使用類Parameter的實例創建函數參數列表；使用Signature類，接受函數參數列表，實例化輸出函數簽名實例。

>>> from inspect import Signature, Parameter # 注意首字母大寫
>>>
>>> # 創建一個函數參數列表，列表內的元素由Parameter類的實例組成
>>> # Parameter實例化時，依次接受參數名、參數類型、默認值和參數註解
>>> # 默認值和參數類型默認爲空，這裏的空值不是None，而是Parameter.empty，代表沒有值
>>> params = [Parameter('x', Parameter.POSITIONAL_OR_KEYWORD),
...           Parameter('y', Parameter.POSITIONAL_OR_KEYWORD),
...           Parameter('z', Parameter.KEYWORD_ONLY, default=9)]
>>>
>>> sig = Signature(params) # 使用Signature類，接受函數參數列表，實例化出函數簽名實例
>>> sig # 函數簽名實例
<Signature (x, y, *, z=9)>

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3 檢查函數參數是否匹配簽名

使用函數簽名的bind的方法，檢查函數參數是否匹配簽名。

延續上面的例子，通過函數簽名的bind方法，接受函數參數，如果匹配，返回參數BoundArguments實例；如果不匹配，則拋出TypeError異常，並給出詳細的異常信息。

通過BoundArguments實例的屬性，可以獲取函數簽名、參數的值等內容。

>>> bound_args_01 = sig.bind(1, 2, z=3)
>>> bound_args_01
<BoundArguments (x=1, y=2, z=3)>
>>> 
>>> bound_args_02 = sig.bind(1, 2)
>>> bound_args_02
<BoundArguments (x=1, y=2)>
>>> 
>>> bound_args_03 = sig.bind(1) # 產生了TypeError異常: missing a required argument: 'y'

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