如何在Python函数中验证参数类型（含typing模块类型）

下面是一个支持基础类型、泛型容器（如List、Iterable）及多类型元素的类型验证函数，完全满足你的需求：

import typing
from typing import Any, Type

def check_types(value: Any, expected_type: Type[Any], argname: str, funcname: str) -> None:
    # 处理int、str这类基础原生类型
    if isinstance(expected_type, type):
        if not isinstance(value, expected_type):
            raise TypeError(f"'{argname}' to '{funcname}' must be type '{expected_type.__name__}', not '{type(value).__name__}'")
        return
    
    # 解析泛型类型的原始类型与参数（如List[Union[int, str]]的原始类型是list，参数是(int, str)）
    origin_type = typing.get_origin(expected_type)
    type_args = typing.get_args(expected_type)
    
    # 非泛型的特殊类型直接校验
    if origin_type is None:
        if not isinstance(value, expected_type):
            raise TypeError(f"'{argname}' to '{funcname}' must be type '{expected_type}', not '{type(value).__name__}'")
        return
    
    # 校验值是否属于泛型对应的原始容器类型
    if not isinstance(value, origin_type):
        raise TypeError(f"'{argname}' to '{funcname}' must be type '{expected_type}', not '{type(value).__name__}'")
    
    # 无类型参数的泛型（如List）无需校验元素
    if not type_args:
        return
    
    # 遍历容器元素，校验每个元素是否符合任意指定类型
    for elem in value:
        elem_valid = False
        for arg_type in type_args:
            try:
                check_types(elem, arg_type, f"{argname}[element]", funcname)
                elem_valid = True
                break
            except TypeError:
                continue
        if not elem_valid:
            raise TypeError(f"Element '{elem}' in '{argname}' to '{funcname}' must be one of types {type_args}, not '{type(elem).__name__}'")

用法示例 #

注意：标准Python typing中，List仅接受单个类型参数，若要表示元素可以是int或str，需用List[Union[int, str]]（你示例中的List[int, str]是不合法语法），以下是正确使用方式：

from typing import List, Union

def some_function(arg1: int, arg2: List[Union[int, str]]):
    check_types(arg1, int, argname="arg1", funcname="some_function")
    check_types(arg2, List[Union[int, str]], argname="arg2", funcname="some_function")

# 正常调用（无报错）
some_function(1, [2, "test"])

# 测试错误场景1：arg2传入int而非列表
try:
    some_function(1, 3)
except TypeError as e:
    print(e)
# 输出：'arg2' to 'some_function' must be type 'typing.List[typing.Union[int, str]]', not 'int'

# 测试错误场景2：列表包含不符合类型的元素
try:
    some_function(1, [2, 3.14])
except TypeError as e:
    print(e)
# 输出：Element '3.14' in 'arg2' to 'some_function' must be one of types (<class 'int'>, <class 'str'>), not 'float'

核心特性 #

• 支持基础类型（int、str、bool等）的校验
• 支持泛型容器（List、Iterable、Tuple等）的校验
• 支持多类型元素（如List[Union[int, str]]表示列表元素可以是int或str）
• 支持嵌套泛型（如List[List[int]]）的递归校验
• 生成清晰的错误提示，包含参数名、函数名及类型不匹配信息

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user20392744