为什么在Python函数调用中参数过多/过少会出现TypeError

Question

我在理解为什么Python会在你提供不符合方法签名的参数时抛出一个TypeError时遇到了困难。

举个例子：

>>> def funky():
...    pass
... 
>>> funky(500)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: funky() takes no arguments (1 given)

我原以为，如果这是因为*args在没有参数的函数中应该是None或者[]，那就有点问题了，所以我去查了一下。

我发现了什么

在PEP-3102上搜索TypeError，找到了一个似乎能解释为什么会抛出这个错误的情况，但我不太理解这个解释。PEP中的例子基本上是在说，这个功能其实是if args: raise TypeError()的快捷方式。在这种情况下，args是一个非空列表，而不是一个空列表……这两者都是同一种类型。如果我没搞错，而这确实是解释的话，也许ValueError会更合适。不过，这样还是有点问题，因为这个例子是用Python写的，更像是某种用例的实现细节，而不是语言特性。我觉得像ArgumentError这样的错误名会更合适，这让我觉得可能有我没注意到的明显解释，能让TypeError这个错误名变得合理。

Answer 1

你说过：
def funky():
...
所以这个程序“funky”不应该接受任何“参数”。但是当你使用这个程序的时候，你却写成了 funky(argument)，而 funky 是不接受参数的，这就导致了错误。要解决这个问题，可以改成：def funky(n): pass。

Answer 2

这个函数需要 n 个参数，但你只提供了 m 个。也就是说 n != m。这可能是某段代码里的一个错误，或者是对某个接口的误解。还有，我觉得我们很难就这种情况下应该怎么处理达成一致。多余的参数应该被忽略吗？如果这样做，错误就会被忽视，而“错误绝不能悄悄溜走”，所以这是不可接受的。类似地，给缺失的参数提供一个默认值也可能导致在拼写错误等情况下出现静默的错误行为，这同样违反了这个原则，更不用说“显式优于隐式”，也就是说，如果你想传递一个特殊的值，就应该直接写出来。

你提到的 PEP 以及它的 if args: raise TypeError(...) 语义只适用于那些只有关键字参数的函数，这些函数不接受可变参数，并且在参数列表中用一个简单的 * 来表示这一点。有些函数接受有限数量的位置参数，并且如果使用关键字参数会更好，但对它们来说，可变参数并没有意义。为了这些函数，简单的 * 允许使用关键字参数，而不需要额外的样板代码，同时在有人提供过多参数时仍然能提醒程序员（这在前面提到的原因中是件好事）。

至于为什么选择 TypeError：在静态语言中，“参数数量错误”是一个 编译时类型错误/类型不匹配。在 Python 中，我们没有这样的编译时检查，但这仍然算是一种“类型错误”。如果（在 Python 中，非正式的）类型签名说“我需要两个参数”，而你提供了三个，这显然违反了这个约定。TypeError 不仅仅意味着 not isinstance(x, expected)，就像许多其他与类型相关的话题（想想继承和“获取父类的内容”与“是父类”之间的区别），它是一个更广泛的概念。

针对你对静态类型比较的批评进行的编辑：将一元函数与二元函数区分开来并不是静态类型系统的任意限制。这在像 Python 这样的语言中非常有用，因为这两者并不相似到可以“像它们走路和嘎嘎叫一样”使用（就像鸭子类型那样）——它们不能以相同的方式使用。（例外是元编程，它包装了任意参数数量的函数，这通过 * 和 ** 解包运算符来处理。）它们恰好都可以被调用，但即使 Python 的内置对象层次结构没有创建许多仅在参数数量和名称上不同的相同类，它们仍然是不兼容的。type(f) 可能会显示 function，但这并不总是故事的全部。