Python 中的函数重载

Function Overloading in Python

函数重载（function overloading）对于多态（polymorphism）至关重要，在其中，我们可以拥有多个满足如下条件的函数：

• 名字相同，并且
• 参数的个数（或类型）不同。

然而，Python 并没有为函数重载提供原生支持。换句话说，如果我们定义了两个（或更多）同名但参数不同的函数，Python 只会考虑与该函数名对应的最新定义。这一点如下图所示。

如上所示，add() 的最新定义有三个参数。这就是为什么传入两个参数会报错。这限制了我们用 Python 编写良好的多态代码。当然，也有办法避免这个错误，如下图所示：

另外，如果同一个参数可以接受多种数据类型，我们可以通过 isinstance() 配合 if 语句来编写（某种程度上）多态的代码。

但这并不像在 C++ 中那样，可以通过为不同数据类型定义多个函数来得优雅，不是吗？

C++ 会根据参数的数据类型自动调用正确的方法。在为我的某个项目研究这一点时，我发现了一种相当好用的、能在 Python 中启用函数重载的方法：来自 Multidispatch 库的 @dispatch 装饰器，它让我们能够在 Python 中用上标准且优雅的函数重载，演示如下：

如上所示，我们有多个同名但参数不同的函数。@dispatch 装饰器让我们能够根据函数调用时传入的参数，调用与之对应的正确函数。关于 @dispatch 装饰器的另一个很酷之处在于：当函数调用与任何函数定义都不匹配时，它会抛出错误：

这让我们能够发现那些常常会被忽略的错误。在一个简单的实验中，我确实注意到运行时间略有增加。但增加的幅度大约在纳秒级别，完全可以忽略不计。