如何在Python中动态固定函数参数？

问题背景 #

现有一个多参数函数：

def my_fun(x, a, b, c, d, e, f, g):
    return x, a, b, c, d, e, f, g

需要实现一个高阶函数fixing_function，传入固定参数的字典（如{"a": 100, "e": 200}）后，返回一个新函数。新函数仅接受未被固定的参数作为位置参数，内部调用原函数时自动填入固定值，示例返回函数如下：

def fixed_function(x, b, c, d, f, g):
    return x, 100, b, c, d, 200, f, g

要求避免使用exec，采用更符合Python风格的实现，且适配scipy.optimize.curve_fit()的使用场景（无法在原函数中使用*args/**kwargs）。

实现代码 #

import inspect
from functools import wraps

def my_fun(x, a, b, c, d, e, f, g):
    return x, a, b, c, d, e, f, g

def fixing_function(fixed_params):
    # 获取原函数的参数签名与参数列表
    sig = inspect.signature(my_fun)
    param_names = list(sig.parameters.keys())
    
    # 筛选出未被固定的参数，保留原顺序
    free_param_names = [name for name in param_names if name not in fixed_params]
    
    @wraps(my_fun)
    def fixed_function(*args):
        # 将传入的位置参数映射到未固定参数
        free_param_map = dict(zip(free_param_names, args))
        # 合并固定参数与传入参数
        all_params = {**fixed_params, **free_param_map}
        # 按原函数参数顺序传递所有参数
        return my_fun(*(all_params[name] for name in param_names))
    
    # 更新新函数的签名，使其显示正确的参数列表
    fixed_function.__signature__ = sig.replace(
        parameters=[sig.parameters[name] for name in free_param_names]
    )
    return fixed_function

使用示例 #

# 生成固定a=100、e=200的函数
fixed_func = fixing_function({"a": 100, "e": 200})
# 调用测试：传入x和未固定的b,c,d,f,g参数
print(fixed_func(1, 2, 3, 4, 5, 6))  # 输出: (1, 100, 2, 3, 4, 200, 5, 6)

方案说明 #

1. 参数顺序保障：通过inspect.signature获取原函数的参数顺序，确保新函数的参数顺序与原函数中未固定参数的顺序一致，适配curve_fit对参数位置的要求。
2. 闭包封装：利用闭包保存固定参数，避免全局变量污染，同时保证新函数的调用逻辑简洁。
3. 签名修正：修改新函数的__signature__属性，让help()或IDE能正确识别参数列表，提升开发体验。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Heisenbugs