Python：类型注释，如何定义元组的元素？

Question

这里是一个最小的示例。

def foo(x:int, y:int) -> tuple: 
    return (x*y, y//2)

写-> tuple(:int, :int)这样的格式非常诱人，但实际上它是无效的。在这种情况下是否有正确的方法，或者直到Python进一步推广类型注释之前它仍然是一个灰色地带？

编辑： 显然可以做类似的事情。

def bar(x, y) -> ((str, int), (str, int)): 
     return ("%s+%s" %(x,y), x+y), ("%s-%s" %(x,y), x-y) 

- user3467349

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请查看相关的 PEP，该文档最近得到了很多进展。如果你真的很好奇，也可以查看 python-ideas 邮件列表存档，Guido 在 2015 年 1 月中旬发起了一篇关于这个 PEP 的主题讨论。 - John Y

自从 Python 3.9 PEP 585 版本以后，我们可以编写 tuple[int, int]。 - Viljami

Answer 1

现在有一种方法可以对这个案例进行注释：

from typing import Tuple
def foo(x:int, y:int) -> Tuple[int, int]: 
    return (x*y, y//2)

注意: Python运行时不会抱怨-> (int, int)，但这并不是PEP 484规定的正确类型注释。换句话说，如果您想使用类型提示创建自己的小型语言，则可以使用它；但它不被 Python 类型标准（PEP 484）所接受。

- max

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如何给 [[str, int]] 加注解？即使元素 [str, int] 是类似于 List[Tuple[str,int]] 的列表，我能否使用 Tuple？ - droid192

@qrtLs 不可以。Python类型注释只能表示所有项具有相同类型的列表。无法说明my_list是一个包含两个str和int类型的列表。原因：变量不能更改其类型，而列表更改其长度非常常见。如果长度可以更改，并且项目类型不同，则不清楚当用户尝试将int附加到List[int，str]时类型系统应该做什么。所选择的解决方案是根本不能指定长度，并且所有项的类型必须相同。 - max

@qrtLs 但是你可以，也许应该在返回值中使用一个实际的元组：如果列表始终是两个元素，并且它们始终具有相同的类型，那么为什么一开始就是一个列表呢？为了使接收它的函数更容易对其进行变异吗？在你的情况下，这是足够强的理由吗？ - mtraceur

自Python 3.9 PEP 585起，我们可以编写tuple[int, int]。 - Viljami

Answer 2

编辑（2023年）：尽管此答案在发布时很有用，现在仍具有历史意义，但其建议现在已经过时、误导和有害。其他答案已经提到自此发布以来PEP-484正式化了不同的语法。

目前还没有一种规范的方法来实现这一点。Python类型注释是语言的一个相对较新的补充，因此它们仍然有些局限性。

目前，您可以使用元组字面量：

def foo(x:int, y:int) -> (int, int):
    return (x*y, y//2)

那么，或者一个字符串字面量，例如：

def foo(x:int, y:int) -> 'tuple(int, int)':
    return (x*y, y//2)

这两个都非常清楚地表达了你的意图。

- user2555451

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嗯，我并不太热衷于这个。这违背了Python动态类型的初衷，并破坏了该语言的一项重要功能。我的意思是，如果你想要静态类型，为什么不使用Java或C++（它们通常更快）？Python之所以伟大，是因为它具有动态性。当然，这只是我的观点。 :) - user2555451

我应该澄清一下，我只是指规定（在已注释的代码上）——我觉得很奇怪，我可以写def foo() -> int:并返回一个str；尽管这可能不经常发生；但def foo() -> int返回一个float可能确实发生。 - user3467349

考虑到PEP 484的最新发展，这个答案可能有点过时了。请看一下我对问题提出者的评论。 - John Y

@user3467349：正如我们所知道的，Python永远不会强制使用静态类型。这就是Python的特性所在。如果您跟踪Python的开发，您会深刻感受到Guido和核心开发人员对这些注释的坚持，而不是声明。但是，如果您喜欢静态类型，或者甚至是具有可选的、挑选性的静态类型的混合系统，那么除了Python之外，还有其他选择。最容易想到的两个是Cython和Nim（以前是Nimrod），它们绝不是唯一的选择。 - John Y

@JohnY 如果你的意思是我喜欢Julia中的静态类型，那么我非常喜欢（尽管我对它与Julia风格的动态分派交互方式不太满意）。但是，是的，我认为在使用静态类型的代码中不强制执行静态类型没有任何优势，这只会导致简单的不正确注释，实际上比没有注释更糟糕。 - user3467349

Answer 3

typing.Tuple 在 Python 3.9 中已被弃用。您应该使用内置的 tuple 类型代替（无需导入）：

def foo(x:int, y:int) -> tuple[int, int]: 
    return (x*y, y//2)

typing.Tuple文档中说明：

自3.9版本起已弃用: builtins.tuple现在支持下标（[]）。请参见PEP 585和通用别名类型。

- BrokenBenchmark