オプション引数をとるデコレータを楽に定義できるデコレータ

@functools.lru_cache()
def f(): ...

@functools.lru_cache(maxsize=758)
def g(): ...

@functools.lru_cache
def h(): ...

import functools
import inspect
from collections.abc import Callable


class kwops_decorator:
  """
  修飾対象を第一引数に取り、以降にキーワード引数を取れる「オプション付きデコレータ」を簡単に定義できるようにするデコレータ

  適用対象:
  - deco(f, /, **kwargs): 通常の関数によるデコレータ
  - deco(self, f, /, **kwargs): インスタンスメソッド由来のデコレータ
  - deco(cls, f, /, **kwargs): クラスメソッド由来のデコレータ
  - deco(klass, /, **kwargs): クラス向けデコレータ
  - deco(self, klass, /, **kwargs): クラス向けデコレータ（インスタンスメソッド由来）
  - deco(cls, klass, /, **kwargs): クラス向けデコレータ（クラスメソッド由来）
  """

  def __init__(self, deco: Callable, /):
    self._deco = deco
    functools.update_wrapper(self, deco)

    params = tuple(inspect.signature(deco).parameters.values())
    # デコレーション対象（作りだすデコレータ）では、*args は使用禁止
    if tuple(p for p in params if p.kind == inspect.Parameter.VAR_POSITIONAL):
      raise TypeError()
    # デコレーション対象（作りだすデコレータ）は、デフォルト値なしの位置引数を 1 個受け入れるよう定義する必要あり
    # ただしメソッドの場合は、2 個受け入れるよう定義する
    req_pos = [p for p in params if p.kind in (inspect.Parameter.POSITIONAL_ONLY, inspect.Parameter.POSITIONAL_OR_KEYWORD) and p.default is inspect.Parameter.empty]
    match len(req_pos):
      case 1:
        self._expects_owner_and_target = False
      case 2:
        # owner + target を要求する場合（例: def deco(self/cls, f, /, ...)）
        self._expects_owner_and_target = True
      case _:
        raise TypeError()

  # @decorator(...)
  # @classmethod / @staticmethod の順番で積めるようにするための細工が必要

  def _apply(self, owner, target, *args, **kwargs):
    kind, f = self._unwrap_descriptor(target)
    if owner is None:
      res = self._deco(f, *args, **kwargs)
    else:
      res = self._deco(owner, f, *args, **kwargs)
    return self._rewrap_descriptor(kind, res)

  @staticmethod
  def _unwrap_descriptor(obj):
    if isinstance(obj, classmethod):
      return classmethod, obj.__func__
    if isinstance(obj, staticmethod):
      return staticmethod, obj.__func__
    return None, obj

  @staticmethod
  def _rewrap_descriptor(kind, func):
    if kind is classmethod:
      return classmethod(func)
    if kind is staticmethod:
      return staticmethod(func)
    return func

  @staticmethod
  def _is_decoratee_like(obj):
    return callable(obj) or inspect.isclass(obj) or isinstance(obj, (classmethod, staticmethod))

  # インスタンスメソッド以外から作成されたデコレータのエントリー
  def __call__(self, *args, **kwargs):
    # classmethod 由来のデコレータ（cls が余計に注入される）
    if self._expects_owner_and_target and args and inspect.isclass(args[0]):
      cls, *rest = args
      if len(rest) >= 2:
        raise TypeError()

      # @decorator
      if rest and not kwargs and self._is_decoratee_like(rest[0]):
        return self._apply(cls, rest[0])

      # @decorator(...)
      def real_decorator(f):
        return self._apply(cls, f, *rest, **kwargs)

      return real_decorator

    if len(args) >= 2:
      raise TypeError()

    # classmethod 以外のとき
    # @decorator
    if len(args) == 1 and not kwargs and self._is_decoratee_like(args[0]):
      return self._apply(None, args[0])

    # @decorator(...)
    def real_decorator(f):
      return self._apply(None, f, *args, **kwargs)

    return real_decorator

  # インスタンスメソッドからデコレータを作成した場合ディスクリプタを経由する
  def __get__(self, instance, owner):
    if instance is None:
      return self

    @functools.wraps(self._deco)
    def bound(*args, **kwargs):
      if len(args) >= 2:
        raise TypeError()

      # @decorator
      if len(args) == 1 and not kwargs and self._is_decoratee_like(args[0]):
        return self._apply(instance, args[0])

      # @decorator(...)
      def real_decorator(f):
        return self._apply(instance, f, *args, **kwargs)

      return real_decorator

    return bound