Python装饰器中*args和**kwargs传递的疑问求证

问题 #

我想彻底搞明白：为什么装饰器的wrapper函数用*args和**kwargs做参数后，调用原函数时必须用*args和**kwargs，不能用其他参数替代？

我的初步思路是：*args和**kwargs在wrapper里会被接收成元组和字典，就算原函数不需要参数，也会传入空元组和空字典；如果调用原函数时用*args和**kwargs，会把空的元组和字典解包，不会报错。想确认这个假设对不对。

第一段代码示例 #

def decorator_function(original_function):
    def wrapper_function(*args,**kwargs):
        print('this print statement is the added functionality of this decorator function')
        original_function(args,kwargs) 

    return wrapper_function 

@decorator_function
def display():
    print('display ran')

@decorator_function 
def display_info(name,age): 
    print(f"display function ran with {name, age}")

display_info('foo',100)
display()

第二段代码示例 #

def decorator_function(original_function):
    def wrapper_function(*args,**kwargs):
        print('this print statement is the added functionality of this decorator function')
        original_function(*args,**kwargs) 

    return wrapper_function 

@decorator_function
def display():
    print('display ran')

@decorator_function 
def display_info(name,age): 
    print(f"display function ran with {name} and {age}")

display_info('foo',100)
display()

解答 #

你的假设完全正确，核心逻辑在于Python的参数打包与解包机制：

• 当wrapper函数定义为wrapper_function(*args, **kwargs)时，所有传入装饰后函数的位置参数会被打包成元组存入args，关键字参数会被打包成字典存入kwargs。哪怕没有传任何参数，args就是空元组()，kwargs就是空字典{}。

• 如果调用原函数时直接写original_function(args, kwargs)，相当于把整个元组和字典作为两个独立的位置参数传给原函数：

  • 调用display_info('foo',100)时，args是('foo',100)，kwargs是{}，原函数预期接收name和age两个参数，但实际会把name赋值为('foo',100)，age赋值为{}，完全不符合业务逻辑；
  • 调用无参的display()时，相当于给原函数传了两个参数（空元组和空字典），直接触发TypeError: display() takes 0 positional arguments but 2 were given错误。

• 而使用original_function(*args, **kwargs)时，*会将args元组中的元素逐个拆分为位置参数，**会将kwargs字典中的键值对拆分为关键字参数：

  • 调用display_info('foo',100)时，*args会把('foo',100)拆成'foo'和100两个位置参数，完美匹配原函数的参数要求；
  • 调用display()时，*args解包空元组（等价于不传位置参数），**kwargs解包空字典（等价于不传关键字参数），完全符合原函数无参的定义，不会触发任何错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gix