Python：编写一个通用函数，它接收一个类型并返回该类型的实例化对象

Question

我想给一个接收类型作为参数的Python函数添加类型注释（实际上是特定类的子类型），并返回该类型的实例。可以将其视为以特定类型作为参数的工厂函数，例如：

T = TypeVar('T', bound=Animal)

def make_animal(animal_type: Type[T]) -> T:  # <-- what should `Type[T]` be?
    return animal_type()

（显然这只是一个非常简单的例子，但它说明了这种情况）

这似乎应该是可能的，但我找不到如何正确地为其添加类型提示的方法。

- shevron

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一些相关问题：Python Typing: declare return value type based on function argument - Stack Overflow，Python type hint for (any) class - Stack Overflow - user202729

Answer 1

不确定你的问题是什么，你发布的代码是完全有效的Python代码。typing.Type 正好可以实现你想要的功能：

from typing import Type, TypeVar

class Animal: ...
class Snake(Animal): ...

T = TypeVar('T', bound=Animal)

def make_animal(animal_type: Type[T]) -> T:
    return animal_type()

reveal_type(make_animal(Animal))  # Revealed type is 'main.Animal*'
reveal_type(make_animal(Snake))   # Revealed type is 'main.Snake*'

查看在 mypy-play 上的 mypy 输出。

- Zecong Hu

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我不确定为什么我错过了那个，谢谢。 - shevron

我想唯一可能会棘手的是要知道在 make_animal(Snake) 中，类型变量 T 推断为 Snake 而不是 Animal。 - Andrew

请注意，只要任何一个类具有@abstractmethod修饰符，此功能将停止工作。 - undefined

@Sigmatics 你能详细解释一下吗？如果类中存在未重写的抽象方法，那么是的，这将导致类型错误，但这是因为构造抽象类的对象是不正确的。如果 Animal 是抽象的，但 Snake 不是，那么 make_animal(Snake) 仍然可以通过类型检查。 - undefined

@Andrew没错。虽然我认为，如果你真的想让它是Animal，你应该将其注释为type[Animal]。如果在Animal和Snake之间还有其他类别，那么返回中间的任何内容都是不明确的。 - undefined

Answer 2

这样怎么样？

from __future__ import annotations
from typing import Type


class Animal:
    ...


def make_animal(animal_type: Type[Animal]) -> Animal:
    return animal_type()

- Gijs Wobben