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Python类型提示中type和Type的区别是什么？

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今天，我遇到了一个用type进行类型提示的函数。
我已经做了一些研究，想知道何时应该使用type或Type进行类型提示，但我找不到令人满意的答案。从我的研究中，似乎这两者之间存在一些重叠。
我的问题是：
  • type和Type之间有什么区别？
  • 什么是示例用例，展示了何时使用type和Type？

研究

查看typing标记3.7.4.3的源代码Type（来自typing），我可以看到这个：

# Internal type variable used for Type[].
CT_co = TypeVar('CT_co', covariant=True, bound=type)


# This is not a real generic class.  Don't use outside annotations. 
class Type(Generic[CT_co], extra=type):
    """A special construct usable to annotate class objects. ```

看起来Type可能只是type的别名，但它支持Generic参数化。这个理解正确吗？

示例

这是使用Python==3.8.5和mypy==0.782编写的一些示例代码：

from typing import Type

def foo(val: type) -> None:
    reveal_type(val)  # mypy output: Revealed type is 'builtins.type'

def bar(val: Type) -> None:
    reveal_type(val)  # mypy output: Revealed type is 'Type[Any]'

class Baz:
    pass

foo(type(bool))
foo(Baz)
foo(Baz())  # error: Argument 1 to "foo" has incompatible type "Baz"; expected "type"
bar(type(bool))
bar(Baz)
bar(Baz())  # error: Argument 1 to "bar" has incompatible type "Baz"; expected "Type[Any]"

显然，mypy识别出了一个差异。

2个回答
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type是元类。就像对象实例是类的实例一样，类也是元类的实例。

Type是一个注释，用于告诉类型检查器，类对象本身应该在使用该注释的地方进行处理，而不是该类对象的实例。

它们有几种关联方式。

  1. 当将type应用于参数时，注释的返回类型是Type。这与将list应用于参数(如list((1, 2)))的返回类型为List相同。在使用reveal_type时：
reveal_type(type(1))

我们想知道当给定1时，type的返回值的推断类型注释是什么。答案是Type，更具体地说是Type [Literal [1]]。
  1. Type是一个类型检查时间结构，type是一个运行时结构。这有各种含义，我稍后会解释。

接下来看您的示例，在：

class Type(Generic[CT_co], extra=type):
    ...

我们不将extra注释为type，而是将关键字参数extra与值type一起传递给Type的元类。有关此构造的更多示例，请参见类级别关键字参数。请注意，extra=type与extra：type非常不同：一个在运行时分配值，另一个在类型检查时间使用类型提示进行注释。

现在是有趣的部分：如果mypy能够成功地对两者进行类型检查，为什么要选择其中之一？答案在于Type作为一种类型检查时间构造，与类型生态系统更加完整地集成。考虑以下示例：

from typing import Type, TypeVar

T = TypeVar("T")

def smart(t: Type[T], v: T) -> T:
    return v

def naive(t: type, v: T) -> T:
    return v

v1: int = smart(int, 1) # Success.
v2: int = smart(str, 1) # Error.

v3: int = naive(int, 1) # Success.
v4: int = naive(str, 1) # Success.
v1、v3 和 v4 成功地进行了类型检查。你可以看到，来自 naive 的 v4 是错误的正例（false positive），因为 1 的类型是 int 而不是 str。但由于无法对 type 元类进行参数化（它不是 Generic），我们无法获得与 smart 相同的安全性。

我认为这更多是一种语言限制。你可以看到PEP 585尝试弥补相同类型的差距，但是针对的是列表 / List。最终，想法仍然是相同的：小写字母版本是运行时类，大写字母版本是类型注释。两者都可能重叠，但都具有独特的功能。

哇，这个答案让我学到了很多东西。谢谢 @MarioIshac！如果你继续发布这样的答案，我觉得你很快就会有很高的声望。 - Intrastellar Explorer
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