为什么List不能包含多种类型？

Question

您可以在元组或列表中混合使用类型。为什么不能在类型提示中指定？

>>> from typing import Tuple, List
>>> t = ('a', 1)
>>> l = ['a', 1]

>>> t2: Tuple[str, int] = ('a', 1)
>>> l2: List[str, int] = ['a', 1]

TypeError: Too many parameters for typing.List; actual 2, expected 1

- Chris

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因为通常不会在列表和其他序列中混合使用这样的类型。如果您想要一个既可以是字符串又可以是整数的东西列表，您可以这样做，但不能按位置。Tuple是一个特殊情况。 - jonrsharpe

Answer 1

在类型理论中，列表是包含同一类型值的结构。因此，List 只接受一个类型，并且该列表中的每个元素都必须具有该类型。但是，类型理论还提供了和类型，可以将其视为围绕从某个固定类型集合中选择的一个值的包装器。和类型由 typing.Union 支持。要指定列表是 int 和 str 值的混合，请使用：

List[Union[str, int]]

作为类型提示。

相比之下，元组是“乘积类型”的一个例子，即由一组固定类型组成的类型，并且其值是从乘积类型中每个类型中选择的值的集合。 Tuple[int,int,int]、Tuple[str,int] 和 Tuple[int,str] 都是不同的类型，它们通过产品中类型的数量和它们出现的顺序来区分。

- chepner

Answer 2

虽然你可以使用 Union，但是一般来说，如果能够避免，列表应该是同质的而不是异质的：

from typing import List, Union
lst: List[Union[str, int]] = [1, 'a']

myp 至少可以很好地接受这个。

这意味着你的列表访问器将返回一个联合类型，通常需要在任何下游函数中处理不同可能的类型。接受联合类型通常不会有太大问题。

- juanpa.arrivillaga

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我恰好发布了我的一个问题，说明了我在 Union 中遇到的问题... - juanpa.arrivillaga

Answer 3

针对现在的读者：如果你正在使用 Python 3.10 及以上版本，类型支持已经有了很大的变化。Union 可以用 | 缩写，并且对于大多数常见类，你不再需要导入 typing。因此：

from typing import List, Union
my_list : List[Union[str, float]] = ["example", 0, 1, 2]

等同于：

my_list : list[str | float] = ["example", 0, 1, 2]

您可以在PEP 604, PEP 612, PEP 613和PEP 647中找到每个细节。

然而，如果您想指定列表中每个元素的类型，例如从函数返回值时，应该使用类型tuple而不是list。在这种情况下，您应该使用逗号而不是|：

def my_list(text : str, number : float) -> tuple[str, float] :
    return text, number

默认情况下（无论类型），此函数返回一个元组。如果您绝对需要一个列表，请执行以下操作：

def my_list(text : str, number : float) -> tuple[str, float] :
    return [text, number]

- Pehnny

Answer 4

使用List和Union的方法在某些情况下是可行的，但容易导致错误并不是最佳实践。这就是为什么List不允许多种类型的原因。让我解释一下。

错误的方式

做这件事的错误方式（就像其他答案所写的那样）是这样的。

from typing import Union, List
List[Union[str, int]]

有两个问题。

1. 您不能多次重复类型
2. 当列表被更新或更改时，类型提示可能变得不准确。

虽然它可能在短期内解决问题，但这不是在Python中使用类型提示的正确方式。

正确的方法1：同类列表

这是您使用列表的地方。列表是可变的，因此如果您添加了类型，并更改了列表，则类型不再准确。因此，您永远不应该为不同类型使用List。

from typing import List
my_list = List[str]

正确的方法2：非同质元组

如果您确实需要对列表进行类型提示，请使用Tuple。元组是不可变的，因此您可以确保元组内部具有正确的类型。

from typing import Tuple
my_list = Tuple[str, int, int, str, int]

- Hultan

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我认为这更接近我们所需的。使用Union太混乱和随意了。 - A H Bensiali