Claude教程：使用 Claude 执行工具调用的指南

Claude 能够与外部客户端工具和函数交互，允许您使用自己的自定义工具来装备 Claude，以执行更广泛的任务。现在，对于使用 Anthropic Messages API、Amazon Bedrock 和 Google Vertex AI 的开发人员，工具使用功能已在整个 Claude 3 模型系列中普遍可用！以下是如何使用 Messages API 为 Claude 提供工具的示例：

    
    curl https://api.anthropic.com/v1/messages \
  -H "content-type: application/json" \
  -H "x-api-key: $ANTHROPIC_API_KEY" \
  -H "anthropic-version: 2023-06-01" \
  -d '{
    "model": "claude-3-opus-20240229",
    "max_tokens": 1024,
    "tools": [
      {
        "name": "get_weather",
        "description": "获取给定位置的当前天气",
        "input_schema": {
          "type": "object",
          "properties": {
            "location": {
              "type": "string",
              "description": "城市和州，例如旧金山，加利福尼亚州"
            }
          },
          "required": ["location"]
        }
      }
    ],
    "messages": [
      {
        "role": "user",
        "content": "旧金山的天气如何？"
      }
    ]
  }'

工具使用的工作原理

使用 Claude 的工具涉及以下步骤：

为 Claude 提供工具和用户提示：（API 请求）
- 定义您希望 Claude 访问的工具集，包括它们的名称、描述和输入模式。
- 提供一个用户提示，可能需要使用一个或多个这些工具来回答，例如“旧金山的天气如何？”。
Claude 使用工具：（API 响应）
- Claude 评估用户提示，并决定是否有任何可用工具可以帮助回答用户的查询或任务。如果是，它还会决定使用哪些工具以及使用什么输入。
- Claude 构造格式正确的工具使用请求。
- API 响应将具有 stop_reason 为 tool_use，表示 Claude 想要使用外部工具。
提取工具输入，运行代码并返回结果：（API 请求）
- 在客户端，您应该从 Claude 的工具使用请求中提取工具名称和输入。
- 在客户端运行实际的工具代码。
- 通过使用包含 tool_result 内容块的新 user 消息继续对话，将结果返回给 Claude。
Claude 使用工具结果来制定响应：（API 响应）
- 在收到工具结果后，Claude 将使用该信息来制定对原始用户提示的最终响应。

步骤 (3) 和 (4) 是可选的 - 对于某些工作流，Claude 使用工具就是您需要的所有信息，您可能不需要将工具结果返回给 Claude。

指定工具

工具在 API 请求的 tools 顶级参数中指定。每个工具定义包括：

name：工具的名称。必须匹配正则表达式 ^[a-zA-Z0-9_-]{1,64}$。
description：对工具功能、何时使用以及如何运作的详细纯文本描述。
input_schema：定义工具预期参数的 JSON Schema 对象。

以下是一个简单的工具定义示例：

    
    {
  "name": "get_weather",
  "description": "获取给定位置的当前天气",
  "input_schema": {
    "type": "object",
    "properties": {
      "location": {
        "type": "string",
        "description": "城市和州，例如旧金山，加利福尼亚州"
      },
      "unit": {
        "type": "string",
        "enum": ["celsius", "fahrenheit"],
        "description": "温度单位，'celsius' 或 'fahrenheit'"
      }
    },
    "required": ["location"]
  }
}

工具使用和工具结果内容块

当 Claude 决定使用您提供的工具之一时，它将返回一个 stop_reason 为 tool_use 的响应，并在 API 响应中包含一个或多个 tool_use 内容块，其中包括：

id：此特定工具使用块的唯一标识符。
name：正在使用的工具的名称。
input：包含传递给工具的输入的对象，符合工具的 input_schema。

以下是包含 tool_use 内容块的 API 响应示例：

    
    {
  "id": "msg_01Aq9w938a90dw8q",
  "model": "claude-3-opus-20240229",
  "stop_reason": "tool_use",
  "role": "assistant",
  "content": [
    {
      "type": "text",
      "text": "<thinking>我需要使用 get_weather，用户想要 SF，这可能是旧金山，加利福尼亚州。</thinking>"
    },
    {
      "type": "tool_use",
      "id": "toolu_01A09q90qw90lq917835lq9",
      "name": "get_weather",
      "input": {"location": "San Francisco, CA", "unit": "celsius"}
    }
  ]
}

在收到工具使用响应时，您应该：

从 tool_use 块中提取 name、id 和 input。
在您的代码库中运行与该工具名称对应的实际工具，传入工具 input。
通过发送一个新消息继续对话，其中 role 为 user，content 块包含tool_result 类型和以下信息：
- tool_use_id：这是结果对应的工具使用请求的 id。
- content：工具的结果，作为字符串或嵌套内容块的列表。
- is_error（可选）：如果工具执行导致错误，则设置为 true。

以下是返回成功工具结果的示例：

    
    {
  "role": "user",
  "content": [
    {
      "type": "tool_result",
      "tool_use_id": "toolu_01A09q90qw90lq917835lq9",
      "content": "15 度"
    }
  ]
}

错误处理

在使用 Claude 的工具时可能会发生几种不同类型的错误：

工具执行错误：如果工具在执行过程中抛出错误（例如获取天气数据时的网络错误），您可以在 content 中返回错误消息以及 is_error: true：

    
    {
  "role": "user",
  "content": [
    {
      "type": "tool_result",
      "tool_use_id": "toolu_01A09q90qw90lq917835lq9",
      "content": "ConnectionError: 天气服务 API 不可用（HTTP 500）",
      "is_error": true
    }
  ]
}

超过最大令牌数：如果由于达到 max_tokens 限制而截断了 Claude 的响应，并且截断的响应包含不完整的工具使用块，则需要使用更高的 max_tokens 值重试请求以获取完整的工具使用。
无效的工具使用：如果 Claude 尝试使用工具无效（例如缺少必需参数），通常意味着没有足够的信息供 Claude 正确使用该工具。您可以返回错误响应，Claude 通常会使用填充了缺失信息的请求重试。

强制工具使用

在某些情况下，您可能希望 Claude 使用特定工具来回答用户的问题。您可以通过在 tool_choice 字段中指定工具来做到这一点：

    
    "tool_choice": {"type": "tool", "name": "get_weather"}

工具使用最佳实践和限制

在使用 Claude 的工具时，请记住以下限制和最佳实践：

使用 Claude 3 Opus 处理复杂的工具使用，如果处理简单的工具则使用 Haiku。
工具数量：即使使用数百个简单工具，所有 Claude 3 模型仍可保持 >90% 的准确性。
复杂和深度嵌套的工具：尝试将输入模式从深度嵌套的 JSON 对象扁平化，并减少输入的数量。
顺序工具使用：设计工作流程和工具，以引出并使用来自 Claude 的一系列顺序工具。
重试：如果 Claude 的工具使用请求无效或缺少必需参数，可以返回错误响应，Claude 通常会使用填充了缺失信息的请求重试。

总结

工具使用是一种强大的技术，通过将 Claude 连接到外部数据源和功能来扩展其能力。使用设计良好的工具集，您可以使 Claude 能够处理大量仅凭其基础

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