如何在python中实现函数重载?

[Mu Ye]

因为看到有趣的题目，如何在python中实现函数重载达到下面的效果，想要去实现它

@method
def add(a):return a

@method
def add(a,b:int): return a+b

@method
def add(a,b:str):return f"{a}{b}"

@method
def add(a,b,c):return a+b+c

print(add(1,2,3))
print(add(1,2))
print(add(1,"abc"))
print(add(1))

我的解法是

from functools import wraps

map = {}

def method(func):

    @wraps(func)

    def wrapper(*args, **kwargs):

        nonlocal func

        hash = (func.__code__.co_argcount, str(func.__annotations__))

        if hash not in map:

            map[hash] = func

        else:

            func = map[hash]
        print(map)

        func(*args, **kwargs)

    return wrapper

@method

def add(a, b: int):

    return a+b

@method

def add(a: int): return a

print(add(1))

print(add(1, 2))

console

{(1, "{'a': <class 'int'>}"): <function add at 0x000001F505702EA0>}

None

{(1, "{'a': <class 'int'>}"): <function add at 0x000001F505702EA0>}

Traceback (most recent call last):

  File ".\test.py", line 27, in <module>

    print(add(1, 2))

  File ".\test.py", line 15, in wrapper

    func(*args, **kwargs)

TypeError: add() takes 1 positional argument but 2 were given

 

得到的结果却并不正确？是我哪里写错了吗？

[李者璈]

这里的问题是，装饰器本质是一个替换过程

这里是 `add = method(add)`

所以在你最后的代码里面，wraps 中使用的 func 实际上是最后一次使用装饰器的函数，所以这里就会出问题

在 Python 3.4 以后，如果是同样的参数个数，不通的参数类型的话，可以使用， https://docs.python.org/3/library/functools.html#functools.singledispatch

如果是类中对 method 进行重载的话，可以考虑元类

李者璈 & Zheaoli

Email: lizhea...@gmail.com

Github: https://github.com/Zheaoli

Mu Ye <m393...@gmail.com> 于2019年8月23日周五 下午12:39写道：

--
邮件来自: `CPyUG`华蟒用户组(中文Python技术邮件列表)
规则: http://code.google.com/p/cpyug/wiki/PythonCn
详情: http://code.google.com/p/cpyug/wiki/CpyUg
严正: 理解列表! 智慧提问! http://wiki.woodpecker.org.cn/moin/AskForHelp
---
您收到此邮件是因为您订阅了Google网上论坛上的“python-cn(华蟒用户组,CPyUG 邮件列表)”群组。
要退订此群组并停止接收此群组的电子邮件，请发送电子邮件到python-cn+...@googlegroups.com。
要在网络上查看此讨论，请访问https://groups.google.com/d/msgid/python-cn/83453fc0-b8de-4e3c-a582-7e88b9b1e5ce%40googlegroups.com。

[liu liqiu]

你的想法应该是根据 args 和 kwargs 从 map中选择函数。

现在实际上根据最后一次定义的函数的签名选择函数，也就是实际上每次调用的都是最后一次定义的函数。

李者璈 <lizhea...@gmail.com> 于2019年8月23日周五 下午2:54写道：

要在网络上查看此讨论，请访问https://groups.google.com/d/msgid/python-cn/CAFYRFEzq20UVXHfe2hBrkquCZEWsUFiDdc_Z0Jr4SYFaMiYJjQ%40mail.gmail.com。

[vicalloy]

原因上面的回复已经说了。稍微调了一下，下面的可以跑通。

from functools import wraps


def method(func, map={}):
   
    arg_type = ''
    if func.__annotations__:
        arg_type = list(func.__annotations__.values())[0]
    key = (func.__code__.co_argcount, str(arg_type))
    map[key] = func

    @wraps(func)
    def wrapper(*args):
        key = (len(args), str(type(args[0])))
        func = map[key]
        return func(*args)

    return wrapper

要在网络上查看此讨论，请访问https://groups.google.com/d/msgid/python-cn/CAEpnSUmzaLTQ8jCvxnJ6Q4yxs7iKkUaosOqoLM0rd90mSAKssA%40mail.gmail.com。

--

Blog: https://haoluobo.com

[Jeffrey Zhang]

通过 metadata class 可以实现， 具体参见 http://xcodest.me/python-metaclass-magic.html

要在网络上查看此讨论，请访问https://groups.google.com/d/msgid/python-cn/CAATL4yzHcvFT%2BvCcgS7Px93MVMKisF%2Bn8vaD%2BxVYKredcTnCjw%40mail.gmail.com。

--

Regards,

Jeffrey Zhang

Blog: http://xcodest.me

[ysw]

感觉很好玩... 

按照 LZ 的思路（使用 decorator + mapping）其实是可以实现的，不过 LZ 的实现存在两个问题

1. 计算 hash 的方式不是很优雅，我觉得使用 Python 的函数签名相关库来实现会比较方便， 相对也会更鲁棒

2. 应该在外层保存 hash 与 func 的对应关系，而不是在 wrapper 函数里面

3. 在 wrapper 函数里面，应该取一个符合函数签名的函数，而 LZ 没有这个逻辑

下面是我基于楼主的修改版本

import inspect

from functools import wraps

mapping = {}  # sig: func

def sig_match(sig, args, kwargs):

    try:

        sig.bind(*args, **kwargs)

    except TypeError:

        return False

    return True

def method(func):

    sig = inspect.signature(func)

    mapping[sig] = func

    @wraps(func)

    def wrapper(*args, **kwargs):

        real_func = None

        for sig in mapping:

            if sig_match(sig, args, kwargs):

                real_func = mapping[sig]

                break

        else:

            raise RuntimeError('no such func')

        return real_func(*args, **kwargs)

    return wrapper

@method

def add(a, b: int):

    return a+b

@method

def add(a: int): return a

print(add(1))

print(add(1, 2))
print(add(1, 2, 3))


###### tests

/tmp > python3 t.py

1

3

Traceback (most recent call last):

  File "t.py", line 44, in <module>

    print(add(1, 2, 3))

  File "t.py", line 28, in wrapper

    raise RuntimeError('no such func')

RuntimeError: no such func