如何實現工具使用
選擇模型
我們建議對複雜工具和模糊查詢使用最新的 Claude Sonnet (4.5) 或 Claude Opus (4.1) 模型;它們能更好地處理多個工具並在需要時尋求澄清。
對於直接的工具使用 Claude Haiku 模型,但請注意它們可能會推斷缺失的參數。
如果使用 Claude 進行工具使用和擴展思考,請參考我們的指南 此處 以獲取更多信息。
指定客戶端工具
客戶端工具(包括 Anthropic 定義的和用戶定義的)在 API 請求的 tools 頂級參數中指定。每個工具定義包括:
| 參數 | 描述 |
|---|---|
name | 工具的名稱。必須符合正則表達式 ^[a-zA-Z0-9_-]{1,64}$。 |
description | 工具功能、何時應使用以及其行為方式的詳細純文本描述。 |
input_schema | 定義工具預期參數的 JSON Schema 對象。 |
工具使用系統提示
當您使用 tools 參數調用 Claude API 時,我們從工具定義、工具配置和任何用戶指定的系統提示構建特殊系統提示。構建的提示旨在指示模型使用指定的工具並為工具正確運行提供必要的上下文:
In this environment you have access to a set of tools you can use to answer the user's question.
{{ FORMATTING INSTRUCTIONS }}
String and scalar parameters should be specified as is, while lists and objects should use JSON format. Note that spaces for string values are not stripped. The output is not expected to be valid XML and is parsed with regular expressions.
Here are the functions available in JSONSchema format:
{{ TOOL DEFINITIONS IN JSON SCHEMA }}
{{ USER SYSTEM PROMPT }}
{{ TOOL CONFIGURATION }}工具定義的最佳實踐
為了從使用工具的 Claude 中獲得最佳性能,請遵循以下指南:
- 提供極其詳細的描述。 這是迄今為止影響工具性能的最重要因素。您的描述應解釋有關工具的每個細節,包括:
- 工具的功能
- 何時應使用它(以及何時不應使用)
- 每個參數的含義以及它如何影響工具的行為
- 任何重要的注意事項或限制,例如如果工具名稱不清楚,工具不會返回什麼信息。您能為 Claude 提供的有關工具的上下文越多,它在決定何時以及如何使用它們時就會越好。每個工具描述至少應有 3-4 句話,如果工具複雜則更多。
- 優先考慮描述而不是示例。 雖然您可以在工具描述或附帶提示中包含如何使用工具的示例,但這不如清晰全面的工具目的和參數說明重要。只有在完全充實描述後才添加示例。
良好的描述清楚地解釋了工具的功能、何時使用、返回的數據以及 ticker 參數的含義。不佳的描述過於簡潔,讓 Claude 對工具的行為和使用方式有許多疑問。
工具運行器(測試版)
工具運行器為使用 Claude 執行工具提供了開箱即用的解決方案。工具運行器不是手動處理工具調用、工具結果和對話管理,而是自動:
- 在 Claude 調用工具時執行工具
- 處理請求/響應週期
- 管理對話狀態
- 提供類型安全性和驗證
我們建議您對大多數工具使用實現使用工具運行器。
工具運行器目前處於測試版,僅在 Python 和 TypeScript SDK 中可用。
基本用法
SDK 工具運行器處於測試版。本文檔的其餘部分涵蓋手動工具實現。
控制 Claude 的輸出
強制工具使用
在某些情況下,您可能希望 Claude 使用特定工具來回答用戶的問題,即使 Claude 認為它可以在不使用工具的情況下提供答案。您可以通過在 tool_choice 字段中指定工具來執行此操作,如下所示:
tool_choice = {"type": "tool", "name": "get_weather"}使用 tool_choice 參數時,我們有四個可能的選項:
auto允許 Claude 決定是否調用任何提供的工具。這是提供tools時的默認值。any告訴 Claude 它必須使用提供的工具之一,但不強制特定工具。tool允許我們強制 Claude 始終使用特定工具。none防止 Claude 使用任何工具。這是未提供tools時的默認值。
使用 提示緩存 時,對 tool_choice 參數的更改將使緩存的消息區塊失效。工具定義和系統提示保持緩存,但消息內容必須重新處理。
此圖表說明了每個選項的工作方式:

請注意,當您有 tool_choice 為 any 或 tool 時,我們將預填充助手消息以強制使用工具。這意味著模型不會在 tool_use 內容區塊之前發出自然語言響應或解釋,即使被明確要求這樣做。
使用 擴展思考 與工具使用時,不支持 tool_choice: {"type": "any"} 和 tool_choice: {"type": "tool", "name": "..."} 並將導致錯誤。只有 tool_choice: {"type": "auto"} (默認值)和 tool_choice: {"type": "none"} 與擴展思考兼容。
我們的測試表明這不應該降低性能。如果您希望模型在仍然請求模型使用特定工具的同時提供自然語言上下文或解釋,您可以對 tool_choice 使用 {"type": "auto"} (默認值),並在 user 消息中添加明確的指示。例如:倫敦的天氣如何?在您的回應中使用 get_weather 工具。
JSON 輸出
工具不一定需要是客戶端函數 — 您可以在任何時候想要模型返回遵循提供的模式的 JSON 輸出時使用工具。例如,您可能使用具有特定模式的 record_summary 工具。有關完整的工作示例,請參閱 使用 Claude 的工具使用。
使用工具的模型響應
使用工具時,Claude 通常會評論它正在做什麼或在調用工具之前自然地回應用戶。
例如,給定提示「舊金山現在的天氣如何,那裡現在幾點?」,Claude 可能會回應:
{
"role": "assistant",
"content": [
{
"type": "text",
"text": "I'll help you check the current weather and time in San Francisco."
},
{
"type": "tool_use",
"id": "toolu_01A09q90qw90lq917835lq9",
"name": "get_weather",
"input": {"location": "San Francisco, CA"}
}
]
}這種自然的響應風格幫助用戶理解 Claude 正在做什麼並創建更對話的互動。您可以通過系統提示和在提示中提供 <examples> 來指導這些響應的風格和內容。
重要的是要注意,Claude 在解釋其行為時可能使用各種措辭和方法。您的代碼應將這些響應視為任何其他助手生成的文本,並且不應依賴特定的格式約定。
並行工具使用
默認情況下,Claude 可能使用多個工具來回答用戶查詢。您可以通過以下方式禁用此行為:
- 當 tool_choice 類型為
auto時設置disable_parallel_tool_use=true,這確保 Claude 最多使用 一個 工具 - 當 tool_choice 類型為
any或tool時設置disable_parallel_tool_use=true,這確保 Claude 使用 恰好一個 工具
最大化並行工具使用
雖然 Claude 4 模型默認具有出色的並行工具使用功能,但您可以通過有針對性的提示在所有模型中增加並行工具執行的可能性:
處理工具使用和工具結果內容區塊
使用工具運行器更簡單:本節中描述的手動工具處理由 工具運行器 自動管理。當您需要對工具執行進行自定義控制時,請使用本節。
Claude 的響應根據它是使用客戶端工具還是服務器工具而有所不同。
處理來自客戶端工具的結果
響應將具有 tool_use 的 stop_reason 和一個或多個 tool_use 內容區塊,包括:
id:此特定工具使用區塊的唯一標識符。這將用於稍後匹配工具結果。name:正在使用的工具的名稱。input:包含傳遞給工具的輸入的對象,符合工具的input_schema。
當您收到客戶端工具的工具使用響應時,您應該:
- 從
tool_use區塊中提取name、id和input。 - 在您的代碼庫中運行與該工具名稱對應的實際工具,傳入工具
input。 - 通過發送角色為
user的新消息和包含tool_result類型的content區塊來繼續對話,以及以下信息:tool_use_id:這是結果的工具使用請求的id。content:工具的結果,作為字符串(例如"content": "15 degrees")、嵌套內容區塊的列表(例如"content": [{"type": "text", "text": "15 degrees"}])或文檔區塊的列表(例如"content": ["type": "document", "source": {"type": "text", "media_type": "text/plain", "data": "15 degrees"}])。這些內容區塊可以使用text、image或document類型。is_error(可選):如果工具執行導致錯誤,設置為true。
重要的格式要求:
- 工具結果區塊必須立即跟在消息歷史中的相應工具使用區塊之後。您不能在助手的工具使用消息和用戶的工具結果消息之間包含任何消息。
- 在包含工具結果的用戶消息中,tool_result 區塊必須首先出現在內容數組中。任何文本必須在所有工具結果之後。
例如,這將導致 400 錯誤:
{"role": "user", "content": [
{"type": "text", "text": "Here are the results:"}, // ❌ Text before tool_result
{"type": "tool_result", "tool_use_id": "toolu_01", ...}
]}這是正確的:
{"role": "user", "content": [
{"type": "tool_result", "tool_use_id": "toolu_01", ...},
{"type": "text", "text": "What should I do next?"} // ✅ Text after tool_result
]}如果您收到類似「tool_use ids were found without tool_result blocks immediately after」的錯誤,請檢查您的工具結果格式是否正確。
收到工具結果後,Claude 將使用該信息繼續生成對原始用戶提示的響應。
處理來自服務器工具的結果
Claude 在內部執行工具並將結果直接合併到其響應中,無需額外的用戶交互。
與其他 API 的區別
與分離工具使用或使用特殊角色(如 tool 或 function)的 API 不同,Claude API 將工具直接集成到 user 和 assistant 消息結構中。
消息包含 text、image、tool_use 和 tool_result 區塊的數組。user 消息包括客戶端內容和 tool_result,而 assistant 消息包含 AI 生成的內容和 tool_use。
處理 max_tokens 停止原因
max_tokens 停止原因如果 Claude 的 響應因達到 max_tokens 限制而被截斷,並且截斷的響應包含不完整的工具使用區塊,您需要使用更高的 max_tokens 值重試請求以獲得完整的工具使用。
# Check if response was truncated during tool use
if response.stop_reason == "max_tokens":
# Check if the last content block is an incomplete tool_use
last_block = response.content[-1]
if last_block.type == "tool_use":
# Send the request with higher max_tokens
response = client.messages.create(
model="claude-sonnet-4-5",
max_tokens=4096, # Increased limit
messages=messages,
tools=tools
)處理 pause_turn 停止原因
使用服務器工具(如網絡搜索)時,API 可能返回 pause_turn 停止原因,表示 API 已暫停長時間運行的轉換。
以下是如何處理 pause_turn 停止原因的方法:
import anthropic
client = anthropic.Anthropic()
# Initial request with web search
response = client.messages.create(
model="claude-3-7-sonnet-latest",
max_tokens=1024,
messages=[
{
"role": "user",
"content": "Search for comprehensive information about quantum computing breakthroughs in 2025"
}
],
tools=[{
"type": "web_search_20250305",
"name": "web_search",
"max_uses": 10
}]
)
# Check if the response has pause_turn stop reason
if response.stop_reason == "pause_turn":
# Continue the conversation with the paused content
messages = [
{"role": "user", "content": "Search for comprehensive information about quantum computing breakthroughs in 2025"},
{"role": "assistant", "content": response.content}
]
# Send the continuation request
continuation = client.messages.create(
model="claude-3-7-sonnet-latest",
max_tokens=1024,
messages=messages,
tools=[{
"type": "web_search_20250305",
"name": "web_search",
"max_uses": 10
}]
)
print(continuation)
else:
print(response)處理 pause_turn 時:
- 繼續對話:在後續請求中按原樣傳遞暫停的響應,讓 Claude 繼續其轉換
- 如果需要修改:如果您想中斷或重定向對話,您可以選擇在繼續之前修改內容
- 保留工具狀態:在繼續請求中包含相同的工具以維持功能
故障排除錯誤
內置錯誤處理:工具運行器 為大多數常見場景提供自動錯誤處理。本節涵蓋高級用例的手動錯誤處理。
使用工具與 Claude 時可能會發生幾種不同類型的錯誤: