能否在运行时修改函数签名并强制执行该签名？

你已经通过修改函数的__signature__属性成功改变了函数的签名显示，但Python解释器并不会自动基于这个属性做参数合法性校验，所以需要手动在装饰器中添加参数绑定校验逻辑。

原代码问题复现 #

from inspect import getfullargspec, signature
from functools import wraps

def mock(sign):
    def deco(func):
        @wraps(func)
        def wrap(*args, **kwargs):
            print('wrap', args, kwargs)
        wrap.__signature__ = signature(sign)
        return wrap
    return deco

def test(a, b):
    print(a, b)

@mock(test)
def func(c):
    print(c)

print(getfullargspec(func)) # -> FullArgSpec(args=['a', 'b'], varargs=None, varkw=None, defaults=None, kwonlyargs=[], kwonlydefaults=None, annotations={})

func(1) # -> wrap (1,) {} 未抛出异常，不符合预期

解决方案：添加参数绑定校验 #

利用inspect.Signature的bind方法，它会严格按照签名规则绑定参数，不符合时抛出和原生函数一致的TypeError异常。修改装饰器如下：

from inspect import getfullargspec, signature
from functools import wraps

def mock(sign):
    target_sig = signature(sign)
    def deco(func):
        @wraps(func)
        def wrap(*args, **kwargs):
            # 先执行参数绑定校验，不符合签名直接抛出异常
            bound_args = target_sig.bind(*args, **kwargs)
            # 若目标签名含默认参数，调用此方法自动填充默认值
            # bound_args.apply_defaults()
            print('wrap', bound_args.args, bound_args.kwargs)
            # 可将绑定后的参数传递给原函数执行
            # func(*bound_args.args, **bound_args.kwargs)
        wrap.__signature__ = target_sig
        return wrap
    return deco

def test(a, b):
    print(a, b)

@mock(test)
def func(c):
    print(c)

print(getfullargspec(func)) # 签名显示正常

func(1) # 抛出 TypeError: missing a required argument: 'b'
func(1, 2) # 正常输出 wrap (1, 2) {}

关键说明 #

• target_sig.bind(*args, **kwargs)会严格匹配目标签名的参数规则，缺少必填参数、参数数量不符、关键字参数不匹配等场景都会抛出TypeError，和原生函数的参数校验行为完全一致。
• 如果目标签名包含默认参数，需要调用bound_args.apply_defaults()来自动填充默认值，之后再通过bound_args.args和bound_args.kwargs获取完整的参数集合。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者giladrv