如何避免对Python函数的参数进行类型检查

Question

我正在创建一个名为Foo的类的实例，我想能够从各种类型中以一般方式实例化这些实例。您不能将字典或列表传递给Foo。请注意，Foo来自第三方代码库-我无法更改Foo的代码。

我知道在Python中检查函数参数的类型被认为是不好的形式。是否有一种更Pythonic的方法编写下面的函数（即不进行类型检查）？

def to_foo(arg):
  if isinstance(arg, dict):
    return dict([(key,to_foo(val)) for key,val in arg.items()])
  elif isinstance(arg, list):
    return [to_foo(i) for i in arg]
  else:
    return Foo(arg)

编辑：可以使用try/except块。例如，您可以这样做：

def to_foo(arg):
  try:
    return Foo(arg)
  except ItWasADictError:
    return dict([(key,to_foo(val)) for key,val in arg.items()])
  except ItWasAListError:
    return [to_foo(i) for i in arg]

我对此并不完全满意，原因有二：首先，类型检查似乎更直接地解决了所需的功能，而这里的try/except块似乎是在间接地达到相同的目的。其次，如果错误不能像这样干净地映射怎么办？（例如，如果传递列表或字典会引发TypeError）。

编辑：我不太喜欢在这里使用try/except方法的第三个原因是我需要去找出Foo在这些情况下会抛出什么异常，而不能事先编码。

- user1336934

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可能是重复的问题：检查函数参数类型是否符合Pythonic风格？ - aruisdante

一般来说，我认为这三个函数是完全独立的。它们返回不同类型，没有共同的接口，所以我看不到你不知道将要从哪种类型构造“Foo”的地方，因为你需要知道如何处理“Foo”、“list(Foo)”或“dict((str, Foo))”的返回。 - aruisdante

请注意，在Python中进行任何类型检查时，不会沿着继承链查找，只会查找直接实例类型。这意味着，对于像“列表”（例如集合或任何可迭代对象）或像“字典”一样的东西（例如OrderedDict或defaultdict），您的类型检查将始终失败。“singledispatch”略微好一些，因为它将沿着继承链查找共同的祖先，但仍将无法通过acts-like测试。 - aruisdante

我同意，可以预先知道传递的对象是列表还是字典，并进行适当处理。我希望有一个函数能够优雅地处理我感兴趣的大多数情况，例如单个实例、列表、字典、列表中的列表等。似乎try/except块可以做到这一点，但不能保证异常对于您可能想要支持的每种类型都是唯一的。 - user1336934

Answer 1

如果您使用的是Python 3.4，则可以使用functools.singledispatch，或者不同Python版本的后端移植。

from functools import singledispatch

@singledispatch
def to_foo(arg):
    return Foo(arg)

@to_foo.register(list)
def to_foo_list(arg):
    return [Foo(i) for i in arg]

@to_foo.register(dict)
def to_foo_dict(arg):
    return {key: Foo(val) for key, val in arg.items()}

这是Python中相对较新的构造，但在其他语言中是常见的模式。我不确定是否称之为Pythonic，但它确实比到处编写isinstance要好得多。尽管在实践中，singledispatch可能只是在内部为您执行isinstance检查。

- Josh Smeaton

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+1 - 我认为我更倾向于使用isinstance，因为它比定义三个不同的函数更简洁和直接。 - user1336934

@user1336934 对于这个特定的用例，我同意你的看法。如果各种函数体中有更多的代码和逻辑，我认为我更喜欢使用singledispatch。 - Josh Smeaton

从源代码来看，@JoshSmeaton说：“实际上，singledispatch 可能只是在内部为您执行 isinstance 检查。” 看起来 singledispatch 只是维护了一个函数字典，其中键是传递给 register 调用的类型。 因此，从技术上讲，它是哈希表查找而不是 isinstance 检查。 - ebarr

@ebarr谢谢你提到这个。我很好奇，去检查了一下源代码，看看他们使用了什么方法，但忘记更新答案了。 - Josh Smeaton

Answer 2

处理您的问题的Pythonic方法是先假设（首先）arg是Foo，并接受任何错误：

try:
    x = Foo(arg)
except NameError:
    #do other things

这个概念的短语是"鸭子类型", 它是Python中流行的一种模式。

- celeritas