Python抽象基类可以强制函数签名吗？

假设我定义了一个如下的

from abc import abstractmethod, ABCMeta

class Quacker(object):
  __metaclass__ = ABCMeta

  @abstractmethod
  def quack(self):
    return "Quack!"

这确保从

quack

派生的任何类都必须实现

quack

方法。但如果我定义如下：

class PoliteDuck(Quacker):
   def quack(self, name):
     return "Quack quack %s!" % name

d = PoliteDuck()  # no error

我可以实例化这个类，因为我提供了

quack

方法，但是函数签名不匹配。我可以看出这在某些情况下是多么有用，但我感兴趣的是确保我可以明确地调用抽象方法。如果函数签名不同，则此操作可能失败

那么：如何强制执行匹配函数签名？如果签名不匹配，我会在创建对象时遇到错误，就像我根本没有定义它一样

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我知道这不是惯用语言，如果我想得到这些保证，Python是错误的语言，但这不是重点——可能吗？

我建议您看看pylint。我通过静态分析运行了这段代码，在定义quack（）方法的那一行，它报告：

Argument number differs from overridden method (arguments-differ)

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）比你想象的还要糟糕。抽象方法仅按名称跟踪，因此您甚至不必为了实例化子类而将

quack

作为方法

class SurrealDuck(Quacker):
    quack = 3

d = SurrealDuck()
print d.quack   # Shows 3

系统中没有任何东西强制要求

quack

甚至是一个可调用的对象，更不用说其参数与抽象方法的原始参数匹配的对象了。充其量，您可以为ABCMeta创建子类

ABCMeta

，并自己添加代码，以将子类中的类型签名与父类中的原始类型签名进行比较，但这对于实现来说并不重要

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（目前，将某个对象标记为“抽象”实质上只是将名称添加到父对象（

Quacker.\uuuAbstractMethods.\uuuuu

）中的冻结集属性中。使类可实例化与将该属性设置为空iterable一样简单，这对测试非常有用。）

我认为这在基本的

python

语言中没有改变，但我确实找到了一种可能有用的解决方法。

mypy

包似乎在抽象基类及其具体实现上强制签名一致性。因此，基本上，如果在抽象基类上定义签名，所有具体类都必须遵循相同的精确签名

下面是一个将打断

mypy

的示例。代码取自

mypy

，但我根据这个答案对其进行了修改

第一个示例是将通过的代码。请注意，

eat

方法的签名是相同的，

mypy

不会抱怨

from abc import ABCMeta, abstractmethod

class Animal(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def eat(self, food: str) -> None: pass

    @property
    @abstractmethod
    def can_walk(self) -> bool: pass

class Cat(Animal):
    def eat(self, food: str) -> None:
        pass  # Body omitted

    @property
    def can_walk(self) -> bool:
        return True


y = Cat()     # OK

但是让我们稍微修改一下这个代码，现在

mypy

抛出一个错误：

from abc import ABCMeta, abstractmethod

class Animal(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def eat(self, food: str) -> None: pass

    @property
    @abstractmethod
    def can_walk(self) -> bool: pass

class Cat(Animal):
    def eat(self, food: str, drink: str) -> None:
        pass  # Body omitted

    @property
    def can_walk(self) -> bool:
        return True


y = Cat()     # Error

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Mypy

仍然是一项正在进行的工作，但在这种情况下它确实有效。有些情况下，某些签名变体可能不会被捕获，但在其他情况下似乎适用于大多数实际应用程序

作为记录，PyCharm IDE有一个检查，当基本签名不匹配时会发出警告：2020年这个Q&A仍然准确吗？