如何获取Python函数的真实签名？规避inspect.signature的误导

摘要 #

inspect.signature可获取函数签名，但该签名可能存在误导（通过为函数的__signature__属性赋值即可发现）。

是否存在Python内置函数（优先内置）可获取函数的真实签名？

背景补充 #

inspect.Parameter.empty被用作参数可选属性kind和default的取值。若在函数定义中使用它，函数的行为有时会与省略该参数时一致，有时则不同。

请参考以下两个函数：

from inspect import Parameter, signature

empty = Parameter.empty

def chalk(x=empty, y=2):
    return True

def cheese(x, y=2):
    return True

它们的签名（包括help中显示的签名）完全相同：

assert signature(chalk) == signature(cheese)
assert str(signature(chalk)) == str(signature(cheese)) =='(x, y=2)'

但从参数提示的角度（在功能丰富的IDE中输入函数参数时的提示）来看，二者并不相同。在VsCode中：

• chalk的提示为(x: empty = empty, y: int = 2) -> Literal[True]，显示x带有默认值。
• cheese的提示为(x: Any, y: int = 2) -> Literal[True]，显示x无默认值。

inspect.signature本质上返回的是函数__signature__属性的值，该值与函数的实际行为完全无关。

VsCode的签名提示信息源自何处？是否存在Python内置函数（优先内置）可获取这种真实签名？

问题解答 #

不存在Python内置函数直接获取这种所谓的"真实"签名，但可以通过解析函数的底层元数据或AST（抽象语法树）来还原定义层面的参数信息。

VSCode提示的来源

VSCode的Python插件（基于Pylance）并不依赖inspect.signature，而是直接读取函数的__code__属性或解析AST：

• 函数的__code__属性包含字节码、参数数量、默认值集合等底层元数据。比如chalk.__code__.co_defaults是(empty, 2)，而cheese.__code__.co_defaults是(2,)，这就是两者定义层面的核心差异。
• Pylance结合这些元数据和类型推断，生成更贴合原始定义的参数提示。

获取"真实"签名的方法

1. 解析函数AST

import ast
import inspect

def get_real_param_info(func):
    source = inspect.getsource(func)
    tree = ast.parse(source)
    func_def = tree.body[0]
    param_details = []
    for param in func_def.args.args:
        info = {"name": param.arg}
        if param.default is not None:
            info["has_default"] = True
            info["default_expr"] = ast.dump(param.default)
        else:
            info["has_default"] = False
        param_details.append(info)
    return param_details

# 测试
print(get_real_param_info(chalk))
print(get_real_param_info(cheese))

2. 读取__code__属性

def get_raw_signature(func):
    arg_count = func.__code__.co_argcount
    default_count = len(func.__code__.co_defaults) if func.__code__.co_defaults else 0
    param_names = func.__code__.co_varnames[:arg_count]
    
    params = []
    for idx, name in enumerate(param_names):
        if idx >= arg_count - default_count:
            default_val = func.__code__.co_defaults[idx - (arg_count - default_count)]
            params.append(f"{name}={default_val}")
        else:
            params.append(name)
    return f"({', '.join(params)})"

# 测试
print(get_raw_signature(chalk))
print(get_raw_signature(cheese))

需要注意的是，inspect.signature将Parameter.empty视为"无默认值"，是因为它模拟的是Python的参数解析行为——调用chalk()和cheese()都会抛出TypeError，所以签名被判定为一致。但从函数定义的原始信息来看，两者确实存在差异，这就是IDE提示不同的原因。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者thorwhalen