函数定义的弊端:

  python是动态语言,变量随时可以被赋值,且能赋值为不同的类型;

  python不是静态编译语言,变量类型是在运行器决定的;

  动态语言很灵活,但是这种特性也是弊端;

def add(x, y):
    return x + y
    
print(add(4, 5))
print(add('hello', 'world'))
add(4, 'hello')#

  难发现:由于不做任何类型检查,直到运行期间问题才显现出来,或者线上运行时才能暴露出问题;

  难使用:函数的使用者看到函数的时候,并不知道你的函数的设计,并不知道应该传入什么类型的数据;

如何解决这种动态语言定义的弊端呢?

  增加文档Documentation String

    这只是一个惯例,不是强制标准,不能要求程序员一定为函数提供说明文档;

    函数定义更新了,文档未必同步更新;

def add(x, y):
    '''
    :param x: int
    :param y: int
    :return: int
    '''
    
    return x + y
    
print(help(add))

那有没有别的方法呢?

函数注解Function Annotations

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

print(help(add))
print(add('hello', 'world')) ###思考一下这里会报错吗?

Python 3.5引入

对函数的参数进行类型注解;

对函数的返回值进行类型注解;

只对函数参数做一个辅助的说明,并不对函数参数进行类型检查;

提供给第三方工具,做代码分析,发现隐藏的bug;

函数注解的信息,保存在__annotations__属性中

add.__annotations__
 {'y': <class 'int'>, 'x': <class 'int'>, 'return': <class 'int'>}

业务应用

  函数参数类型检查

  思路:

    函数参数的检查,一定是在函数外;

    函数应该作为参数,传入到检查函数中;

    检查函数拿到函数传入的实际参数,与形参声明对比;

    __annotations__属性是一个字典,其中包括返回值类型的声明。假设要做位置参数的判断,无法和

    字典中的声明对应。

    使用inspect模块

inspect模块:

  提供获取对象信息的函数,可以检查函数和类、类型检查。

  signature(callable),获取签名(函数签名包括了一个函数的信息,包括函数名,参数类型,它所在的类和名称空间及其他信息)

import inspect

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

sig = inspect.signature(add)
print(sig)

print("param : ", sig.parameters)#OrderedDict
print("return :", sig.return_annotation)
print(sig.parameters['y'])
print(sig.parameters['x'].annotation)
print(sig.parameters['args'])
print(sig.parameters['args'].annotation)
print(sig.parameters['kwargs'])
print(sig.parameters['kwargs'].annotation)
inspect.isfunction(add), 是否是函数;
inspect.ismethod(add), 是否是类的方法
inspect.isgenerator(add),  是否是生成器对象;
inspect.isgeneratorfunction(add), 是否是生成器函数;
inspect.isclass(add),  是否是类;
inspect.ismodule(inspect), 是否是模块
isclass.isbuiltin(print),  是否是内建对象
还有很多is函数,需要的时候查阅inspect模块帮助;

parameter对象

保存在元组中,是只读的;

name, 参数的名字;
 annotation, 参数的注解,可能没有定义;
 default, 参数的缺省值,可能没有定义;
 empty,特殊的类,用来标记default属性或者注释annotation属性的空值;
 kind,实参如何绑定到形参,就是形参的类型
 POSITIONAL_ONLY ,值必须是位置参数提供
 POSITIONAL_OR_KEYWORD, 值可以作为关键字或者位置参数提供;
 VAR_POSITIONAL, 可变位置参数,对应*args; 
 KEYWORD_ONLY, keyword_only参数,对应*或者*args之后出现的非可变关键字参数;
 VAR_KEYWORD,

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