Возврат дженериков из функций без параметров

ProgramBox

Возврат дженериков из функций без параметров

Post author:admin
Запись опубликована:15 июля, 2022
Post category:Вопросы по программированию

#python #python-3.x #type-hinting #mypy #typing

#python #python-3.x #подсказка типа #mypy #ввод

Вопрос:

Я только начинаю разбираться в более сложных типах в Python, в частности, typing.Generic .

Допустим, у меня есть базовый класс и подкласс этого:

 class Base:
    def base_method(self):
        pass


class Sub(Base):
    def sub_method(self):
        pass

Теперь я хочу создать класс, который будет иметь переменную экземпляра, которая может быть «a Base или любым его подклассом». Для этого я должен использовать typing.TypeVar и typing.Generic :

 class FullyTypedContainer(Generic[BaseOrSubclass]):
    def __init__(self, p: BaseOrSubclass):
        self._p = p

    @property
    def p(self) -> BaseOrSubclass:
        return self._p

Это отлично работает; тип p «передается» через BaseOrSubclass , чтобы языковые серверы, такие как PyLance, видели, что FullTypedContainer(Sub()).p метод вызывается sub_method() , но FullyTypedContainer(Base()).p не вызывается.

Итак, каков тип для этой функции?

 def get_random_list_of_containers():
    a = random.randint(0, 1)
    if a == 0:
        return [FullyTypedContainer(Sub()), FullyTypedContainer(Base())]
    else:
        return [FullyTypedContainer(Base()), FullyTypedContainer(Sub())]

-> typing.List[FullyTypedContainer] : не указывает тип FullyTypedContainer , и поэтому кажется, что get_list_of_containers()[0].p это рассматривается как тип Any .
-> typing.List[FullyTypedContainer[Base]] : «принуждает» все иметь тип Base (not Base или один из его подклассов), и поэтому get_list_of_containers()[0].p считается, что у него никогда не было метода sub_method() .
-> typing.List[FullyTypedContainer[typing.Union[Base, Sub]] : кажется, это лучший вариант, но мне потребуется вручную вести список каждого подкласса Base .

1. Вам действительно нужны списки? Может быть, это должно быть a tuple ?

2. @juanpa.arrivillaga tuple или list не имеет значения; дело в том, что я хочу знать, как ввести значение, Generics возвращаемое из функции без параметров.

3. Ну, это актуально, потому что кортежи могут содержать и могут быть типизированы неоднородно, но списки должны быть однородными

4. @juanpa.arrivillaga Я вижу это сейчас, но на самом деле это противоречит моему вопросу, поэтому я редактирую.

5. Мне не совсем понятно, чего именно вы ожидаете. Поскольку выходные данные являются полностью случайными, проверка типов всегда должна предполагать наихудший случай Base . Даже если это » Base или подкласс», это все равно означает не больше возможностей, чем Base гарантировано. Для проверки типов нет способа узнать, что get_list_of_containers()[0].p это определенно не просто Base . Итак, можете ли вы уточнить, что проверка типов должна выводить из аннотации на практике?

Ответ №1:

Здесь есть две проблемы, и обе проблемы связаны с различием универсальных типов: оба List и ваш пользовательский универсальный тип FullyTypedContainer являются инвариантными.

Предположим Sub , что это подтип Base . Задан общий тип GenType :

Если GenType[Sub] это подтип GenType[Base] , то он ковариантен. Многие контейнеры интуитивно ковариантны.
Если GenType[Base] это подтип GenType[Sub] , то он контравариантен. Это звучит нелогично, но Callable тип на самом деле контравариантен по отношению к его типам аргументов. Вызываемый объект, который принимает Base аргумент, может использоваться там, где нам требуется вызываемый объект, который принимает Sub аргумент.
Если ни одно из вышеперечисленных не выполняется, то GenType является инвариантным.

Тип Python List инвариантен, и различие Generic типов зависит от его TypeVar — и TypeVar s по умолчанию являются инвариантными. Итак, чтобы правильно ввести аннотацию вашей функции, вам нужно внести два изменения:

Используйте тип ковариантной последовательности, например Sequence .
Сделайте BaseOrSubclass переменную типа также ковариантной.

В коде это будет выглядеть так:

 BaseOrSubclass = TypeVar("BaseOrSubclass", bound=Base, covariant=True)

class FullyTypedContainer(Generic[BaseOrSubclass]):
    def __init__(self, p: BaseOrSubclass): ...

def get_list_of_containers() -> Sequence[FullyTypedContainer[Base]]:
    return [FullyTypedContainer(Sub()), FullyTypedContainer(Base())]

Вот более полный пример в mypy-play: https://mypy-play.net/?mypy=latestamp;python=3.10amp;gist=85af8d25521c9d4b8454719685b37fc8

Примечание по List сравнению Sequence :

Технически List не эквивалентно Sequence :

List всегда ссылается на тип для встроенного list .
Sequence это любой «подобный списку» тип, который определяет __getitem__ , __len__ , несколько других методов, таких как __reverse__ и т.д. count Это также охватывает tuple , str , bytes типы и тому подобное.

1. List является ли MutableSequence

2. Я не думаю, что это связано с ковариацией или что добавление ковариации решает проблему. Даже с a Sequence[FullyTypedContainer[Base]] и ковариацией вы все равно теряете статические типы каждого элемента (помимо того, что они являются Base s)

3. @joel Но, как вы сказали, списки / последовательности однородны, и просто нет способа кодировать типы каждого отдельного элемента. Sequence[T] означает, что каждый элемент имеет либо тип T , либо некоторый подтип T , который, я думаю, является тем, что хочет OP. Если OP хочет кодировать «только Base и его подтип Sub , и ни один из других подтипов», то я согласен, что List[FullyTypedContainer[Union[Base, Sub]]] это более точный тип, но тогда вам все равно нужно сделать FullyTypedContainer ковариантным (или использовать List[Union[FullyTypedContainer[Base], FullyTypedContainer[Sub]]] ).

4. @ZecongHu хороший момент List[FullyTypedContainer[Union[Base, Sub]] . Я думаю List[FullyTypedContainer[Base]] , что в любом случае лучше. Возможно, проблема в том, что не совсем ясно, что OP хочет, чтобы функция выполняла. Я основываю свой ответ на том факте, с которым они тестируются get_list_of_containers()[0].p . После индексации ковариация не имеет значения

5. извините, как только вы [0].p , ковариация не имеет значения

Ответ №2:

списки однородны по своему типу: все элементы имеют одинаковый статический тип. Лучшее, что вы можете сделать, это List[FullyTypedContainer[Base]] или List[FullyTypedContainer[Union[Base, Sub]] . Или используйте пользовательскую коллекцию, которая позволяет вам привязывать конкретное содержимое к определенным типам и использовать его вместо списка