Wie bleiben Funktionssignaturen bei der Verwendung von Dekoratoren in Python erhalten?

Signaturen dekorierter Funktionen beibehalten

Dekoratoren sind ein leistungsstarkes Werkzeug zur Verbesserung der Funktionalität von Python-Funktionen. Allerdings können sie manchmal die Signatur der ursprünglichen Funktion verdecken. Dies kann für Dokumentation, Debugging und automatisierte Tools problematisch sein.

Problem:

Stellen Sie sich einen generischen Dekorator vor, der alle Argumente in Ganzzahlen umwandelt:

<code class="python">def args_as_ints(f):
    def g(*args, **kwargs):
        args = [int(x) for x in args]
        kwargs = dict((k, int(v)) for k, v in kwargs.items())
        return f(*args, **kwargs)
    return g</code>

Während die Dekoration wie erwartet funktioniert, wird die Signatur der dekorierten Funktion durch „args, *kwargs“ ersetzt, wodurch Informationen über die ursprünglichen Argumente verloren gehen.

Problemumgehungen:

Es gibt mehrere Problemumgehungen, aber keine ist vollständig zufriedenstellend:

• Manuelles Kopieren der Signatur in den Dokumentstring.
• Erstellen eines neuen Dekorators für jede spezifische Signatur.
• Manuelles Erstellen der dekorierten Funktion mit exec.

Lösung:

Decorator-Modul bietet eine elegante Lösung:

<code class="python">import decorator

@decorator.decorator
def args_as_ints(f, *args, **kwargs):
    args = [int(x) for x in args]
    kwargs = dict((k, int(v)) for k, v in kwargs.items())
    return f(*args, **kwargs)</code>

Dieser Dekorator behält die Signatur der ursprünglichen Funktion bei, indem er sie als Argumente an die umschlossene Funktion übergibt.

Verbesserter Dekorator:

<code class="python">@args_as_ints
def funny_function(x, y, z=3):
    """Computes x*y + 2*z"""
    return x*y + 2*z</code>

Jetzt bleibt die dekorierte Funktion „funkey_function“ erhalten seine ursprüngliche Signatur:

>>> help(funny_function)
Help on function funny_function in module __main__:

funny_function(x, y, z=3)
    Computes x*y + 2*z

Python 3.4:

Für Python 3.4 und höher bietet functools.wraps eine ähnliche Lösung:

<code class="python">import functools

def args_as_ints(func):
    @functools.wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        args = [int(x) for x in args]
        kwargs = dict((k, int(v)) for k, v in kwargs.items())
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper</code>

Durch den Einsatz dieser Techniken können Dekorateure die Funktionsfunktionalität verbessern und gleichzeitig ihre Originalsignaturen beibehalten, wodurch Klarheit und Konsistenz in der Codebasis gewährleistet werden.

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