解答

背景

デコレーターは、関数やメソッドの動作を変更できるPythonの強力なツールです。時には、単に関数を「ラップ」するのではなく、引数を使用してデコレーターを設定する必要があります。これらのケースは、ロギング、時間のチェック、アクセス制限などの場面で見られます。

問題

通常のデコレーターは、ラップする必要のある1つの関数のみを受け取ります。デコレーター自体に引数を渡す必要がある場合、構文が複雑になり、特に関数のネストや*args/**kwargsの透過でエラーが発生しやすくなります。

解決策

引数付きのデコレーターは、より高次の関数で実装されます。まず外部の「デコレーティング」関数が引数を受け取り、デコレーターを作成して返し、そのデコレーターが関数を受け取ってラッパーを返します：

def repeat(n):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            result = None
            for _ in range(n):
                result = func(*args, **kwargs)
            return result
        return wrapper
    return decorator

@repeat(3)
def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Python")  # 出力: Hello, Python! (3回)

主な特徴：

引数付きのデコレーターは常に三重の関数のネストを通じて実装されます
ラッパーは結果を返し、*args/**kwargsを正しく透過させる必要があります
メタデータを保存するためにfunctools.wrapsを忘れないでください

すり抜ける質問。

通常のデコレーターと同様に引数付きデコレーターを実装できないのはなぜですか？

@decoratorを使うと、Pythonは関数をデコレーターの引数として渡します。括弧を追加すると(@decorator())、Pythonはまず関数を呼び出し、その結果がデコレーターとして解釈されます。

def deco(func):
    # 通常のデコレーター: @deco
def deco_with_args(arg):
    # 引数付きデコレーター: @deco_with_args(arg)

呼び出しレベルで引数付きデコレーターと引数なしデコレーターはどのように異なりますか？

引数なしのデコレーターは関数を受け取りますが、引数付きのデコレーターは関数ではなく引数を受け取り、デコレーターを返します。

functools.wrapsを正しく使用するにはどうすればよいですか？その理由は何ですか？

functools.wraps(func)はラッパー内のオリジナルの関数の名前、ドキュメント文字列、その他のメタデータを保存します。さもなければ、これらの情報がラッパーで置き換えられ、デバッグやイントロスペクションの妨げになります。

import functools

def deco_with_args(arg):
    def decorator(func):
        @functools.wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            return func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorator

よくあるエラーとアンチパターン

三重の関数のネストが必要であることを忘れ、2つ（あるいは1つ）だけ作成するため、結果はデコレーターになりません
*args/**kwargsをラッパーの中に透過させない
functools.wrapsがないため、関数のメタ情報を失う

実生活の例

ネガティブケース

引数やネストされた関数の数を考慮せずにデコレーターを実装しました：

def log(level):
    def wrapper(func):  # エラー — ラッパーはより深くあるべき
        print(f"Log: {level}")
        func()
        # 関数はデコレーターとして返されません
    return wrapper

@log("INFO")
def action():
    print("Work!")

利点：

シンプルに見える

欠点：

デコレーターが機能せず、関数はaction()の呼び出し時ではなくデコレーション時に呼び出されます

ポジティブケース

functools.wrapsと正しいネストされた関数を使用：

import functools

def timer(units):
    def decorator(func):
        @functools.wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            import time
            start = time.time()
            result = func(*args, **kwargs)
            end = time.time()
            if units == 'ms':
                duration = (end - start) * 1000
            else:
                duration = end - start
            print(f"Duration: {duration:.4f} {units}")
            return result
        return wrapper
    return decorator

@timer('ms')
def op():
    sum(range(1000))

op()