如何编程生成比给定Python函数多一个参数且签名一致的函数？

现有Python函数：

def my_func(first, second=2):
    return first * second

需要编程生成一个新函数，比原函数多一个带默认值的参数exclamation，目标函数行为如下：

def my_new_func(first, second=2, exclamation='hello'):
    print(exclamation)
    return my_func(first, second)

要求新函数的签名必须与上述手动定义的完全一致，使用*args、**kwargs的方式无法满足签名要求，询问最优实现方法。

最优实现方法 #

标准库方案（无第三方依赖） #

借助Python标准库的inspect模块解析原函数的签名，再通过动态代码生成的方式创建签名完全匹配的新函数，步骤如下：

1. 提取原函数的参数信息，包括参数名和默认值
2. 构造包含新参数的函数定义字符串
3. 执行动态代码并绑定新函数对象

示例代码：

import inspect

def my_func(first, second=2):
    return first * second

# 获取原函数的签名参数
orig_sig = inspect.signature(my_func)
orig_params = list(orig_sig.parameters.values())

# 添加新参数exclamation，带默认值'hello'
new_param = inspect.Parameter(
    'exclamation',
    inspect.Parameter.POSITIONAL_OR_KEYWORD,
    default='hello'
)
orig_params.append(new_param)

# 构造新函数的参数字符串
param_defs = []
for p in orig_params:
    if p.default is not inspect.Parameter.empty:
        param_defs.append(f"{p.name}={repr(p.default)}")
    else:
        param_defs.append(p.name)
param_str = ', '.join(param_defs)

# 动态生成函数代码并执行
func_code = f'''
def my_new_func({param_str}):
    print(exclamation)
    return my_func(first, second)
'''

namespace = {'my_func': my_func}
exec(func_code, namespace)
my_new_func = namespace['my_new_func']

验证签名是否符合要求：

print(inspect.signature(my_new_func))
# 输出: (first, second=2, exclamation='hello')

第三方库方案（更简洁） #

如果可以安装第三方库，makefun是专门处理函数签名动态修改的工具，实现起来更简洁：

import inspect
from makefun import wraps

def my_func(first, second=2):
    return first * second

# 构造新签名
orig_sig = inspect.signature(my_func)
new_params = list(orig_sig.parameters.values()) + [
    inspect.Parameter('exclamation', inspect.Parameter.POSITIONAL_OR_KEYWORD, default='hello')
]
new_sig = orig_sig.replace(parameters=new_params)

# 用makefun包装生成新函数
@wraps(my_func, new_sig=new_sig)
def my_new_func(first, second, exclamation='hello'):
    print(exclamation)
    return my_func(first, second)

两种方案都能生成签名完全符合要求的新函数，标准库方案无需额外依赖，第三方库方案代码更简洁易维护。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者8one6