Python类型声明：基于函数参数声明返回值类型

Question

假设我有一个函数，它以类型作为参数，并返回该类型的实例：

def fun(t):
    return t(42)

那么我就可以调用它并获取所提供类型的对象：

fun(int)           # 42
fun(float)         # 42.0
fun(complex)       # (42+0j)
fun(str)           # "42"
fun(MyCustomType)  # something

_{这个列表并不详尽，我希望能够使用任何具有适当构造函数的类型。}

然后，我想为该函数添加类型提示。该函数返回值的类型提示应该是什么？

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我尝试过简单地使用t，因为t是一种类型：

def fun(t: type) -> t:
    return t(42)

但这并不起作用：

main.py:1: 错误：名称“t”未定义

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这个答案 建议 使用 TypeVar：

from typing import TypeVar

T = TypeVar("T")

def fun(t: T) -> T:
    return t(42)

但这似乎不正确，因为T表示一种类型，所以它表明返回的是类型本身，而不是它的实例。Mypy拒绝了它：

main.py:6: error: "object" not callable

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使用Any显然可以工作，但我觉得它太模糊了，不能传达意图： （链接）

from typing import Any

def fun(t: type) -> Any:
    return t(42)

- el.pescado - нет войне

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相关问题：Python类的类型提示 - Stack Overflow ■ 顺便说一下，如果您不需要fun是一个函数，并且返回值是“自定义类”，您可能希望将该类定义为通用类，并像Fun[Union[int, float]]()这样调用它。 - user202729

出现错误"object" not callable是因为您将_instance_ t 作为函数使用。相反，您应该写成return type(t)(42)。否则，代码是正确的。语法-> T表示函数返回类型为T的_value_。 - undefined

Answer 1

简述：在调用t时，你需要一个TypeVar来表示返回类型：

def fun(t: Callable[[int], R]) -> R:
    ...

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在这里，对类型的限制过于严格。该函数接受任何接受整数并返回值与Callable相同的Callable。可以使用TypeVar指定函数的返回类型：

from typing import Callable, TypeVar


R = TypeVar('R')  # the variable return type


def fun(t: Callable[[int], R]) -> R:
    return t(42)

fun(int)                            # Revealed type is 'builtins.int*'
fun(float)                          # Revealed type is 'builtins.float*'
reveal_type(fun(lambda x: str(x)))  # Revealed type is 'builtins.str*'

这也适用于类型，因为类型实例化是一种调用。

如果需要更复杂的签名（例如带有关键字参数），请使用Protocol（来自typing或typing_extensions）。

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请注意，如果想要显式地将42传递给Callable，可以使用Literal（来自typing或typing_extensions）来指定。

R = TypeVar('R')


def fun(t: Callable[[Literal[42]], R]) -> R:
    return t(42)

请注意，任何类型为Callable [ [int], R]的函数也满足Callable[[Literal[42]], R]。

- MisterMiyagi

Answer 2

您正在寻找typing.Type，因此可以这样表达：

from typing import TypeVar, Type

T = TypeVar("T", str, complex, float, int)

def fun(t: Type[T]) -> T:
    return t(42)

fun(int)
fun(float)
fun(complex)
fun(str)

注意，你的类型变量需要受到约束，因为并非所有Type对象都接受参数，但你可以将其约束为像你的示例一样接受参数的几个对象。

- juanpa.arrivillaga

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谢谢，确实有效，但我觉得限制 T 太过于局限了。当然，我的函数并不能适用于每种类型，但我认为类型提示的工作不是“强制执行”它。特别是，我想在任何可以从 42 构造的东西上使用这个函数，包括用户定义的类。我会更新问题。 - el.pescado - нет войне

Answer 3

你已经在上面得到了答案，但我会重复一遍：

def fun(t: type[T]) -> T:
  return t(42)

我想从Python 3.10开始可以使用type。之前是Type。

你可能想要像这样的东西（将任何值转换为给定的类型）：

def fun(t: type[T], v) -> T:
  return t(v)

- Anton Danilchenko