描述带有约束的通用协议的类型

给定以下 python 代码：

from typing import Protocol, TypeVar


class A:
    pass


class B(A):
    pass

class C(A):
    pass


T = TypeVar("T", B, C, contravariant=True)


class X(Protocol[T]):

    def f(self, t: T) -> None:
        ...


class XTImpl(X[T]):

    def f(self, t: T) -> None:
        pass


class XBImpl(X[B]):

    def f(self, t: B) -> None:
        pass

如何键入一个仅接受 XTimpl 实例而不接受 XBImpl 实例的变量？

我真正的用例是我有函数

def fB(x: type[X[B]]):
    ...


def fC(x: type[X[C]]):
    ...


def fT(x):
    fB(x)
    fC(x)

并且我想在 fT

中键入参数 x X 例如，我想要类似

的东西（为此我收到错误“泛型类的预期类型参数”）。 T = TypeVar("T", B, C, contravariant=True) 如果我们将 T = TypeVar("T", A, contravariant=True) 更改为

那么我们可以只使用 X[A]。 但在我的真实用例中，B 和 C 不是共同祖先的直系子代。

遇到的问题源于类型提示和 Python 中结构类型系统的微妙之处。尽管 XBImpl 在技术上符合 X[T] 的要求（因为它可以处理 B 类型的输入，而 B 是 T 的一个有效选项），但类型检查器无法推断出 fT 中的约束。

解决方法：使用类型界限

为了解决这个问题，我们可以引入另一个类型变量，该变量受限于 B 和 C 的共同基类 A 。这使我们能够表达“接受 X 的任何实例，其中 T 是 A 的子类型”的约束。

from typing import Protocol, TypeVar, Type

class A:
    pass

class B(A):
    pass

class C(A):
    pass

T = TypeVar("T", bound=A, contravariant=True)

class X(Protocol[T]):
    def f(self, t: T) -> None:
        ...

class XTImpl(X[T]):
    def f(self, t: T) -> None:
        pass

class XBImpl(X[B]):
    def f(self, t: B) -> None:
        pass

U = TypeVar("U", bound=A) 

def fB(x: Type[X[B]]):
    ...

def fC(x: Type[X[C]]):
    ...

def fT(x: Type[X[U]]) -> None:
    fB(x)
    fC(x)

fT(XTImpl) # 正确
fT(XBImpl) # 错误：参数 "x" 应该是 X[<类型变量 U>] 的子类型，与 X[B] 不兼容

在这个修改后的代码中：

• 我们引入了新的类型变量 U ，它受限于 A 。
• fT 的类型提示现在是 Type[X[U]] ，这意味着它接受 X 的任何类型，其中类型参数是 A 的子类型。

这种方法允许类型检查器识别 XBImpl 不满足 fT 的约束，因为它专门用于 B ，而不是任何 A 的子类型。