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Python 中类型友好的委托

时间:2024-07-28 04:56:36浏览次数:11  
标签:python python-typing

考虑以下代码示例

def sum(a: int, b: int):
  return a + b

def wrap(*args, **kwargs):
  # delegate to sum
  return sum(*args, **kwargs)

该代码运行良好,只是类型提示丢失了。 在Python中使用 *args, **kwargs 来实现​​委托模式是很常见的。如果有一种方法可以在使用它们时保留类型提示,那就太好了,但我不知道是否可能以及如何实现。


当然,在使用 *args **kwargs 进行委托时,可以直接保留类型提示。问题是,这些术语本质上是动态的,并且不知道将传递给被委托函数的确切参数。

让我们探索一些改进类型提示的方法,从最不理想到最理想:

1. Callable 和泛型类型提示

我们可以使用 Callable 来提示 wrap 函数,但这会丢失具体的类型信息:

```python from typing import Callable

def sum(a: int, b: int): return a + b

def wrap(func: Callable[..., int], args, kwargs) -> int: return func( args, **kwargs)

result = wrap(sum, 1, 2) # 类型检查器无法推断出sum的参数 ```

这种方法的主要缺点是,它需要手动提供 Callable[..., int] ,并且类型检查器不会强制执行传递给 wrap 的函数实际上采用与 sum 相同的参数。

2. 使用 ParamSpec 进行更精确的类型提示(Python 3.10+)

typing.ParamSpec typing.Concatenate 提供了一种更精确的方法来传播泛型函数签名:

```python from typing import ParamSpec, Concatenate, TypeVar

P = ParamSpec('P') R = TypeVar('R')

def sum(a: int, b: int) -> int: return a + b

def wrap(func: Callable[P, R], args: P.args, kwargs: P.kwargs) -> R: return func( args, **kwargs)

result = wrap(sum, 1, 2) # 现在可以正确推断类型了 ```

在此示例中, ParamSpec('P') 会捕获被包装函数的完整参数签名,而 Concatenate 允许在需要时修改参数。此方法为类型检查器提供了更多信息,从而可以验证 wrap 函数是否使用正确的参数调用了被包装的函数。

其他注意事项

  • 清晰度与魔力: 虽然 ParamSpec 提供了类型安全性,但它可能会使代码更难理解,尤其是在处理更复杂的委托场景时。在清晰度和严格的类型检查之间取得平衡至关重要。
  • 运行时行为: 重要的是要记住,这些类型提示主要用于静态分析。它们不会在运行时强制执行类型检查。

通过使用 ParamSpec ,可以实现类型安全的委托,同时保留 *args **kwargs 的灵活性。选择最适合的方法取决于项目的复杂性和希望实现的类型安全级别。

标签:python,python-typing
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