typing — Поддержка подсказок типов
Добавлено в версии 3.5.
Исходный код: Lib/typing.py
Примечание
Среда выполнения Python не проверяет аннотации типов функций и переменных. Их могут использовать сторонние инструменты, например средства статической проверки типов, IDE, линтеры и т. д.
Этот модуль обеспечивает поддержку подсказок типов во время выполнения. Исходную спецификацию системы типизации см. в PEP 484. Упрощённое введение в подсказки типов приведено в PEP 483.
Функция ниже принимает строку и возвращает строку; её аннотации выглядят следующим образом:
def greeting(name: str) -> str:
return 'Hello ' + name
В функции greeting аргумент name должен иметь тип str, а возвращаемое значение — тип str. В качестве аргументов допускаются подклассы.
В модуль typing часто добавляются новые возможности. Пакет typing_extensions предоставляет обратные порты этих возможностей для более старых версий Python.
Краткий обзор устаревших возможностей и график их устаревания см. в разделе График устаревания основных возможностей.
См. также
- «Шпаргалка по типизации»
-
Краткий обзор подсказок типов (на сайте документации mypy)
- Раздел «Справочник по системе типов» в документации mypy
-
Система типизации Python стандартизирована с помощью PEP, поэтому этот справочник в целом применим к большинству средств проверки типов Python. (Некоторые части могут быть специфичны для mypy.)
- «Статическая типизация в Python»
-
Документация, не привязанная к конкретному средству проверки типов, подготовленная сообществом. В ней подробно описаны возможности системы типов, полезные инструменты, связанные с типизацией, и рекомендации по типизации.
Связанные PEP
После первоначального введения подсказок типов в PEP 484 и PEP 483 ряд PEP изменил и расширил систему аннотаций типов Python:
Полный список PEP
-
- PEP 544: Протоколы: структурная подтипизация (статическая утиная типизация)
-
Вводит
Protocolи декоратор@runtime_checkable
-
- PEP 585: Обобщённые подсказки типов для стандартных коллекций
-
Вводит
types.GenericAliasи возможность использовать классы стандартной библиотеки в качестве обобщённых типов
-
-
PEP 604: Allow writing union types as X | Y -
Вводит
types.UnionTypeи возможность использовать оператор побитового ИЛИ|для обозначения объединения типов
-
-
- PEP 612: Переменные спецификации параметров
-
Вводит
ParamSpecиConcatenate
-
- PEP 646: Вариативные обобщения
-
Вводит
TypeVarTuple
-
- PEP 655: Пометка отдельных элементов TypedDict как обязательных или потенциально отсутствующих
-
Вводит
RequiredиNotRequired
-
- PEP 675: Произвольный тип литеральной строки
-
Вводит
LiteralString
-
- PEP 681: Преобразования классов данных
-
Вводит декоратор
@dataclass_transform
Псевдонимы типов
Псевдоним типа определяется присваиванием типа псевдониму. В этом примере Vector и list[float] будут считаться взаимозаменяемыми синонимами:
Vector = list[float]
def scale(scalar: float, vector: Vector) -> Vector:
return [scalar * num for num in vector]
# passes type checking; a list of floats qualifies as a Vector.
new_vector = scale(2.0, [1.0, -4.2, 5.4])
Псевдонимы типов полезны для упрощения сложных сигнатур типов. Например:
from collections.abc import Sequence
ConnectionOptions = dict[str, str]
Address = tuple[str, int]
Server = tuple[Address, ConnectionOptions]
def broadcast_message(message: str, servers: Sequence[Server]) -> None:
...
# The static type checker will treat the previous type signature as
# being exactly equivalent to this one.
def broadcast_message(
message: str,
servers: Sequence[tuple[tuple[str, int], dict[str, str]]]) -> None:
...
Псевдонимы типов можно помечать с помощью TypeAlias, чтобы явно указать, что данное выражение объявляет псевдоним типа, а не выполняет обычное присваивание переменной:
from typing import TypeAlias Vector: TypeAlias = list[float]
NewType
Используйте вспомогательную функцию NewType, чтобы создавать отдельные типы:
from typing import NewType
UserId = NewType('UserId', int)
some_id = UserId(524313)
Средство статической проверки типов будет рассматривать новый тип так, как если бы он был подклассом исходного типа. Это помогает обнаруживать логические ошибки:
def get_user_name(user_id: UserId) -> str:
...
# passes type checking
user_a = get_user_name(UserId(42351))
# fails type checking; an int is not a UserId
user_b = get_user_name(-1)
Для переменной типа UserId по-прежнему можно выполнять все операции int, но результат всегда будет иметь тип int. Это позволяет передавать UserId везде, где ожидается int, но не даёт случайно создать UserId недопустимым способом:
# 'output' is of type 'int', not 'UserId' output = UserId(23413) + UserId(54341)
Обратите внимание, что эти проверки выполняются только средством статической проверки типов. Во время выполнения инструкция Derived = NewType('Derived', Base) превращает Derived в вызываемый объект, который сразу возвращает переданный ему параметр. Это означает, что выражение Derived(some_value) не создаёт новый класс и почти не добавляет накладных расходов по сравнению с обычным вызовом функции.
Точнее говоря, выражение some_value is Derived(some_value) всегда истинно во время выполнения.
Создавать подкласс Derived нельзя:
from typing import NewType
UserId = NewType('UserId', int)
# Fails at runtime and does not pass type checking
class AdminUserId(UserId): pass
Однако можно создать NewType на основе «производного» NewType:
from typing import NewType
UserId = NewType('UserId', int)
ProUserId = NewType('ProUserId', UserId)
и проверка типов для ProUserId будет работать ожидаемым образом.
Подробнее см. в PEP 484.
Примечание
Помните, что использование псевдонима типа объявляет два типа эквивалентными. Выражение Alias = Original заставит средство статической проверки типов считать Alias полностью эквивалентным Original во всех случаях. Это полезно, когда нужно упростить сложные сигнатуры типов.
Напротив, NewType объявляет один тип подтипом другого. Выражение Derived = NewType('Derived', Original) заставит средство статической проверки типов считать Derived подклассом Original, а это означает, что значение типа Original нельзя использовать там, где ожидается значение типа Derived. Это полезно, когда нужно предотвратить логические ошибки с минимальными затратами во время выполнения.
Добавлено в версии 3.5.2.
Изменено в версии 3.10: NewType теперь является классом, а не функцией. В результате вызов NewType требует несколько больше затрат во время выполнения, чем вызов обычной функции.
Изменено в версии 3.11: Производительность вызова NewType вернулась к уровню Python 3.9.
Аннотирование вызываемых объектов
Функции — и другие вызываемые объекты — можно аннотировать с помощью collections.abc.Callable или typing.Callable. Callable[[int], str] обозначает функцию, которая принимает один параметр типа int и возвращает значение типа str.
Например:
from collections.abc import Callable, Awaitable
def feeder(get_next_item: Callable[[], str]) -> None:
... # Body
def async_query(on_success: Callable[[int], None],
on_error: Callable[[int, Exception], None]) -> None:
... # Body
async def on_update(value: str) -> None:
... # Body
callback: Callable[[str], Awaitable[None]] = on_update
В синтаксисе подписки всегда должно использоваться ровно два значения: список аргументов и тип возвращаемого значения. Список аргументов должен быть списком типов, ParamSpec, Concatenate или многоточием. Тип возвращаемого значения должен быть одним типом.
Если в качестве списка аргументов указано буквальное многоточие ..., это означает, что подойдёт вызываемый объект с любым произвольным списком параметров:
def concat(x: str, y: str) -> str:
return x + y
x: Callable[..., str]
x = str # OK
x = concat # Also OK
Callable не позволяет выразить сложные сигнатуры, например функции с переменным числом аргументов, перегруженные функции или функции с параметрами, доступными только по ключевому слову. Однако такие сигнатуры можно выразить, определив класс Protocol с методом __call__():
from collections.abc import Iterable
from typing import Protocol
class Combiner(Protocol):
def __call__(self, *vals: bytes, maxlen: int | None = None) -> list[bytes]: ...
def batch_proc(data: Iterable[bytes], cb_results: Combiner) -> bytes:
for item in data:
...
def good_cb(*vals: bytes, maxlen: int | None = None) -> list[bytes]:
...
def bad_cb(*vals: bytes, maxitems: int | None) -> list[bytes]:
...
batch_proc([], good_cb) # OK
batch_proc([], bad_cb) # Error! Argument 2 has incompatible type because of
# different name and kind in the callback
Вызываемые объекты, принимающие другие вызываемые объекты в качестве аргументов, могут указывать, что типы их параметров зависят друг от друга, с помощью ParamSpec. Кроме того, если такой вызываемый объект добавляет аргументы к другим вызываемым объектам или удаляет их, можно использовать оператор Concatenate. Соответственно, они записываются в виде Callable[ParamSpecVariable, ReturnType] и Callable[Concatenate[Arg1Type, Arg2Type, ..., ParamSpecVariable], ReturnType].
Изменено в версии 3.10: Callable теперь поддерживает ParamSpec и Concatenate. Подробнее см. в PEP 612.
См. также
В документации по ParamSpec и Concatenate приведены примеры использования в Callable.
Обобщённые типы
Поскольку сведения о типах объектов, хранящихся в контейнерах, нельзя статически вывести универсальным способом, многие классы контейнеров стандартной библиотеки поддерживают синтаксис подписки для указания ожидаемых типов элементов контейнера.
from collections.abc import Mapping, Sequence
class Employee: ...
# Sequence[Employee] indicates that all elements in the sequence
# must be instances of "Employee".
# Mapping[str, str] indicates that all keys and all values in the mapping
# must be strings.
def notify_by_email(employees: Sequence[Employee],
overrides: Mapping[str, str]) -> None: ...
Обобщённые типы можно параметризовать с помощью фабрики TypeVar из typing.
from collections.abc import Sequence
from typing import TypeVar
T = TypeVar('T') # Declare type variable "T"
def first(l: Sequence[T]) -> T: # Function is generic over the TypeVar "T"
return l[0]
Аннотирование кортежей
Для большинства контейнеров в Python система типизации предполагает, что все элементы контейнера будут иметь один и тот же тип. Например:
from collections.abc import Mapping
# Type checker will infer that all elements in ``x`` are meant to be ints
x: list[int] = []
# Type checker error: ``list`` only accepts a single type argument:
y: list[int, str] = [1, 'foo']
# Type checker will infer that all keys in ``z`` are meant to be strings,
# and that all values in ``z`` are meant to be either strings or ints
z: Mapping[str, str | int] = {}
list принимает только один аргумент типа, поэтому средство проверки типов выдало бы ошибку для приведённого выше присваивания y. Аналогично, Mapping принимает только два аргумента типа: первый задаёт тип ключей, второй — тип значений.
Однако, в отличие от большинства других контейнеров Python, в идиоматичном коде Python часто встречаются кортежи, элементы которых имеют разные типы. Поэтому кортежи обрабатываются в системе типизации Python особым образом. tuple принимает любое число аргументов типа:
# OK: ``x`` is assigned to a tuple of length 1 where the sole element is an int x: tuple[int] = (5,) # OK: ``y`` is assigned to a tuple of length 2; # element 1 is an int, element 2 is a str y: tuple[int, str] = (5, "foo") # Error: the type annotation indicates a tuple of length 1, # but ``z`` has been assigned to a tuple of length 3 z: tuple[int] = (1, 2, 3)
Чтобы обозначить кортеж, который может иметь любую длину и все элементы которого имеют один и тот же тип T, используйте tuple[T, ...]. Чтобы обозначить пустой кортеж, используйте tuple[()]. Использование обычного tuple в качестве аннотации равносильно использованию tuple[Any, ...]:
x: tuple[int, ...] = (1, 2)
# These reassignments are OK: ``tuple[int, ...]`` indicates x can be of any length
x = (1, 2, 3)
x = ()
# This reassignment is an error: all elements in ``x`` must be ints
x = ("foo", "bar")
# ``y`` can only ever be assigned to an empty tuple
y: tuple[()] = ()
z: tuple = ("foo", "bar")
# These reassignments are OK: plain ``tuple`` is equivalent to ``tuple[Any, ...]``
z = (1, 2, 3)
z = ()
Тип объектов классов
Переменная с аннотацией C может принимать значение типа C. Напротив, переменная с аннотацией type[C] (или typing.Type[C]) может принимать значения, которые сами являются классами — в частности, она примет объект класса C. Например:
a = 3 # Has type ``int`` b = int # Has type ``type[int]`` c = type(a) # Also has type ``type[int]``
Обратите внимание, что type[C] ковариантен:
class User: ...
class ProUser(User): ...
class TeamUser(User): ...
def make_new_user(user_class: type[User]) -> User:
# ...
return user_class()
make_new_user(User) # OK
make_new_user(ProUser) # Also OK: ``type[ProUser]`` is a subtype of ``type[User]``
make_new_user(TeamUser) # Still fine
make_new_user(User()) # Error: expected ``type[User]`` but got ``User``
make_new_user(int) # Error: ``type[int]`` is not a subtype of ``type[User]``
Для type допустимы только классы, Any, переменные типов и объединения любых таких типов. Например:
def new_non_team_user(user_class: type[BasicUser | ProUser]): ...
new_non_team_user(BasicUser) # OK
new_non_team_user(ProUser) # OK
new_non_team_user(TeamUser) # Error: ``type[TeamUser]`` is not a subtype
# of ``type[BasicUser | ProUser]``
new_non_team_user(User) # Also an error
type[Any] эквивалентно type, который является корнем иерархии метаклассов Python.
Определяемые пользователем обобщённые типы
Определяемый пользователем класс можно объявить обобщённым.
from typing import TypeVar, Generic
from logging import Logger
T = TypeVar('T')
class LoggedVar(Generic[T]):
def __init__(self, value: T, name: str, logger: Logger) -> None:
self.name = name
self.logger = logger
self.value = value
def set(self, new: T) -> None:
self.log('Set ' + repr(self.value))
self.value = new
def get(self) -> T:
self.log('Get ' + repr(self.value))
return self.value
def log(self, message: str) -> None:
self.logger.info('%s: %s', self.name, message)
Использование Generic[T] в качестве базового класса определяет, что класс LoggedVar принимает один параметр типа T . Это также позволяет использовать T в качестве типа внутри тела класса.
Базовый класс Generic определяет __class_getitem__(), благодаря чему LoggedVar[T] можно использовать в качестве типа:
from collections.abc import Iterable
def zero_all_vars(vars: Iterable[LoggedVar[int]]) -> None:
for var in vars:
var.set(0)
Обобщённый тип может иметь любое число переменных типов. В качестве параметров обобщённого типа допустимы все разновидности TypeVar:
from typing import TypeVar, Generic, Sequence
T = TypeVar('T', contravariant=True)
B = TypeVar('B', bound=Sequence[bytes], covariant=True)
S = TypeVar('S', int, str)
class WeirdTrio(Generic[T, B, S]):
...
Все аргументы-переменные типов для Generic должны быть различными. Поэтому следующий пример недопустим:
from typing import TypeVar, Generic
...
T = TypeVar('T')
class Pair(Generic[T, T]): # INVALID
...
С Generic можно использовать множественное наследование:
from collections.abc import Sized
from typing import TypeVar, Generic
T = TypeVar('T')
class LinkedList(Sized, Generic[T]):
...
При наследовании от обобщённых классов некоторые параметры типов можно зафиксировать:
from collections.abc import Mapping
from typing import TypeVar
T = TypeVar('T')
class MyDict(Mapping[str, T]):
...
В этом случае MyDict имеет один параметр — T.
Если использовать обобщённый класс, не указывая параметры типов, для каждой позиции предполагается Any. В следующем примере MyIterable не является обобщённым, но неявно наследуется от Iterable[Any]:
from collections.abc import Iterable
class MyIterable(Iterable): # Same as Iterable[Any]
...
Также поддерживаются определяемые пользователем псевдонимы обобщённых типов. Примеры:
from collections.abc import Iterable
from typing import TypeVar
S = TypeVar('S')
Response = Iterable[S] | int
# Return type here is same as Iterable[str] | int
def response(query: str) -> Response[str]:
...
T = TypeVar('T', int, float, complex)
Vec = Iterable[tuple[T, T]]
def inproduct(v: Vec[T]) -> T: # Same as Iterable[tuple[T, T]]
return sum(x*y for x, y in v)
Изменено в версии 3.7: У Generic больше нет собственного метакласса.
Определяемые пользователем обобщённые типы для выражений параметров также поддерживаются с помощью переменных спецификации параметров в форме Generic[P]. Их поведение соответствует описанному выше поведению переменных типов, поскольку модуль typing рассматривает переменные спецификации параметров как специализированные переменные типов. Единственное отличие состоит в том, что список типов можно использовать для подстановки вместо ParamSpec:
>>> from typing import Generic, ParamSpec, TypeVar
>>> T = TypeVar('T')
>>> P = ParamSpec('P')
>>> class Z(Generic[T, P]): ...
...
>>> Z[int, [dict, float]]
__main__.Z[int, (<class 'dict'>, <class 'float'>)]
Кроме того, обобщённый тип только с одной переменной спецификации параметров принимает списки параметров в формах X[[Type1, Type2, ...]], а также X[Type1, Type2, ...] — из эстетических соображений. Внутри второй вариант преобразуется в первый, поэтому следующие записи эквивалентны:
>>> class X(Generic[P]): ... ... >>> X[int, str] __main__.X[(<class 'int'>, <class 'str'>)] >>> X[[int, str]] __main__.X[(<class 'int'>, <class 'str'>)]
Обратите внимание, что после подстановки у обобщённых типов с ParamSpec в некоторых случаях могут быть некорректные __parameters__, поскольку они предназначены главным образом для статической проверки типов.
Изменено в версии 3.10: Generic теперь можно параметризовать выражениями параметров. Подробнее см. в ParamSpec и PEP 612.
Определяемый пользователем обобщённый класс может иметь ABC в качестве базовых классов, не вызывая конфликта метаклассов. Обобщённые метаклассы не поддерживаются. Результат параметризации обобщённых типов кэшируется; большинство типов в модуле typing хешируемы и поддерживают сравнение на равенство.
Тип Any
Особым типом является Any. Средство статической проверки типов считает каждый тип совместимым с Any, а Any — совместимым с каждым типом.
Это означает, что над значением типа Any можно выполнять любые операции и вызывать любые методы, а также присваивать его любой переменной:
from typing import Any
a: Any = None
a = [] # OK
a = 2 # OK
s: str = ''
s = a # OK
def foo(item: Any) -> int:
# Passes type checking; 'item' could be any type,
# and that type might have a 'bar' method
item.bar()
...
Обратите внимание, что при присваивании значения типа Any переменной с более точным типом проверка типов не выполняется. Например, средство статической проверки типов не сообщило об ошибке при присваивании a переменной s, несмотря на то что s объявлена как тип str, а во время выполнения получает значение int!
Кроме того, для всех функций без указанного типа возвращаемого значения или типов параметров неявно используется Any:
def legacy_parser(text):
...
return data
# A static type checker will treat the above
# as having the same signature as:
def legacy_parser(text: Any) -> Any:
...
return data
Такое поведение позволяет использовать Any как запасной выход, когда необходимо сочетать динамически и статически типизированный код.
Сравните поведение Any с поведением object. Как и в случае с Any, каждый тип является подтипом object. Однако, в отличие от Any, обратное неверно: object не является подтипом всех остальных типов.
Это означает, что если тип значения — object, средство проверки типов отклонит почти все операции с ним, а его присваивание переменной (или использование в качестве возвращаемого значения) с более специализированным типом будет ошибкой типов. Например:
def hash_a(item: object) -> int:
# Fails type checking; an object does not have a 'magic' method.
item.magic()
...
def hash_b(item: Any) -> int:
# Passes type checking
item.magic()
...
# Passes type checking, since ints and strs are subclasses of object
hash_a(42)
hash_a("foo")
# Passes type checking, since Any is compatible with all types
hash_b(42)
hash_b("foo")
Используйте object, чтобы безопасно указать, что значение может иметь любой тип. Используйте Any, чтобы указать, что значение имеет динамический тип.
Номинальная и структурная подтипизация
Изначально PEP 484 определял систему статической типизации Python как использующую номинальную подтипизацию. Это означает, что класс A допускается там, где ожидается класс B, тогда и только тогда, когда A является подклассом B.
Ранее это требование распространялось и на абстрактные базовые классы, такие как Iterable. Проблема такого подхода в том, что класс нужно было явно помечать как поддерживающий их, что неидиоматично для Python и отличается от обычного подхода в идиоматичном динамически типизированном коде Python. Например, следующий код соответствует PEP 484:
from collections.abc import Sized, Iterable, Iterator
class Bucket(Sized, Iterable[int]):
...
def __len__(self) -> int: ...
def __iter__(self) -> Iterator[int]: ...
PEP 544 позволяет решить эту проблему: пользователь может написать приведённый выше код без явного указания базовых классов в определении класса, а средство статической проверки типов может неявно считать Bucket подтипом и Sized, и Iterable[int]. Это называется структурной подтипизацией (или статической утиной типизацией):
from collections.abc import Iterator, Iterable
class Bucket: # Note: no base classes
...
def __len__(self) -> int: ...
def __iter__(self) -> Iterator[int]: ...
def collect(items: Iterable[int]) -> int: ...
result = collect(Bucket()) # Passes type check
Кроме того, наследуясь от специального класса Protocol, пользователь может определить собственные протоколы и в полной мере использовать структурную подтипизацию (см. примеры ниже).
Содержимое модуля
Модуль typing определяет следующие классы, функции и декораторы.
Специальные примитивы типизации
Специальные типы
Их можно использовать в качестве типов в аннотациях. Они не поддерживают индексацию с помощью [].
-
typing.Any -
Специальный тип, обозначающий неограниченный тип.
Изменено в версии 3.11:
Anyтеперь можно использовать в качестве базового класса. Это может быть полезно, чтобы избежать ошибок средств проверки типов для классов, которые могут поддерживать любой интерфейс благодаря утинотипизации или обладают высокой динамичностью.
-
typing.AnyStr -
Определение:
AnyStr = TypeVar('AnyStr', str, bytes)AnyStrпредназначен для функций, принимающих аргументы типаstrилиbytes, но не допускающих их смешивания.Например:
def concat(a: AnyStr, b: AnyStr) -> AnyStr: return a + b concat("foo", "bar") # OK, output has type 'str' concat(b"foo", b"bar") # OK, output has type 'bytes' concat("foo", b"bar") # Error, cannot mix str and bytesОбратите внимание: несмотря на название,
AnyStrникак не связан с типомAnyи не означает «любая строка». В частности,AnyStrиstr | bytes— это разные типы с разными сценариями использования:# Invalid use of AnyStr: # The type variable is used only once in the function signature, # so cannot be "solved" by the type checker def greet_bad(cond: bool) -> AnyStr: return "hi there!" if cond else b"greetings!" # The better way of annotating this function: def greet_proper(cond: bool) -> str | bytes: return "hi there!" if cond else b"greetings!"
-
typing.LiteralString -
Специальный тип, включающий только строковые литералы.
Любой строковый литерал совместим с
LiteralString, как и другойLiteralString. Однако объект, тип которого указан просто какstr, несовместим с ним. Строка, созданная объединением объектов типаLiteralString, также допустима в качествеLiteralString.Пример:
def run_query(sql: LiteralString) -> None: ... def caller(arbitrary_string: str, literal_string: LiteralString) -> None: run_query("SELECT * FROM students") # OK run_query(literal_string) # OK run_query("SELECT * FROM " + literal_string) # OK run_query(arbitrary_string) # type checker error run_query( # type checker error f"SELECT * FROM students WHERE name = {arbitrary_string}" )LiteralStringполезен для чувствительных API, в которых произвольные строки, созданные пользователями, могут приводить к проблемам. Например, два приведённых выше случая, вызывающие ошибки средства проверки типов, могут быть уязвимы для SQL-инъекций.Подробнее см. PEP 675.
Добавлено в версии 3.11.
-
typing.Never -
Нижний тип — тип, не имеющий элементов.
Его можно использовать для определения функции, которую нельзя вызывать, или функции, которая никогда не возвращает управление:
from typing import Never def never_call_me(arg: Never) -> None: pass def int_or_str(arg: int | str) -> None: never_call_me(arg) # type checker error match arg: case int(): print("It's an int") case str(): print("It's a str") case _: never_call_me(arg) # OK, arg is of type NeverДобавлено в версии 3.11: В более старых версиях Python для выражения того же понятия можно использовать
NoReturn. ТипNeverдобавлен, чтобы яснее обозначить предполагаемый смысл.
-
typing.NoReturn -
Специальный тип, обозначающий, что функция никогда не возвращает управление.
Например:
from typing import NoReturn def stop() -> NoReturn: raise RuntimeError('no way')NoReturnтакже можно использовать в качестве нижнего типа — типа, не имеющего значений. Начиная с Python 3.11 для этого понятия следует использовать типNever. Средства проверки типов должны считать эти типы эквивалентными.Добавлено в версии 3.6.2.
-
typing.Self -
Специальный тип для представления текущего охватывающего класса.
Например:
from typing import Self, reveal_type class Foo: def return_self(self) -> Self: ... return self class SubclassOfFoo(Foo): pass reveal_type(Foo().return_self()) # Revealed type is "Foo" reveal_type(SubclassOfFoo().return_self()) # Revealed type is "SubclassOfFoo"Семантически эта аннотация эквивалентна следующей, но записывается короче:
from typing import TypeVar Self = TypeVar("Self", bound="Foo") class Foo: def return_self(self: Self) -> Self: ... return selfКак правило, если что-либо возвращает
self, как в примерах выше, следует использоватьSelfв качестве аннотации возвращаемого типа. Если быFoo.return_selfбыл аннотирован как возвращающий"Foo", средство проверки типов определило бы тип объекта, возвращаемогоSubclassOfFoo.return_self, какFoo, а неSubclassOfFoo.Другие распространённые сценарии использования:
-
classmethod, используемые как альтернативные конструкторы и возвращающие экземпляры параметраcls. - Аннотирование метода
__enter__(), который возвращает self.
Не следует использовать
Selfв качестве аннотации возвращаемого типа, если при наследовании от класса метод не гарантирует возврат экземпляра подкласса:class Eggs: # Self would be an incorrect return annotation here, # as the object returned is always an instance of Eggs, # even in subclasses def returns_eggs(self) -> "Eggs": return Eggs()Подробнее см. PEP 673.
Добавлено в версии 3.11.
-
-
typing.TypeAlias -
Специальная аннотация для явного объявления псевдонима типа.
Например:
from typing import TypeAlias Factors: TypeAlias = list[int]
TypeAliasособенно полезен для аннотирования псевдонимов, использующих отложенные ссылки, поскольку средствам проверки типов может быть сложно отличить их от обычных присваиваний переменным:from typing import Generic, TypeAlias, TypeVar T = TypeVar("T") # "Box" does not exist yet, # so we have to use quotes for the forward reference. # Using ``TypeAlias`` tells the type checker that this is a type alias declaration, # not a variable assignment to a string. BoxOfStrings: TypeAlias = "Box[str]" class Box(Generic[T]): @classmethod def make_box_of_strings(cls) -> BoxOfStrings: ...Подробнее см. PEP 613.
Добавлено в версии 3.10.
Специальные формы
Их можно использовать в качестве типов в аннотациях. Все они поддерживают индексацию с помощью [], но у каждой свой синтаксис.
-
typing.Union -
Объединённый тип;
Union[X, Y]эквивалентноX | Yи означает «X или Y».Чтобы определить объединение, используйте, например,
Union[int, str]или сокращённую формуint | str. Рекомендуется использовать сокращённую форму. Подробнее:- Аргументы должны быть типами, и хотя бы один аргумент должен быть указан.
-
Вложенные объединения уплощаются, например:
Union[Union[int, str], float] == Union[int, str, float]
-
Объединения с одним аргументом исчезают, например:
Union[int] == int # The constructor actually returns int
-
Повторяющиеся аргументы пропускаются, например:
Union[int, str, int] == Union[int, str] == int | str
-
При сравнении объединений порядок аргументов не учитывается, например:
Union[int, str] == Union[str, int]
- Нельзя создавать подклассы
Unionили экземпляры этого типа. - Нельзя записывать
Union[X][Y].
Изменено в версии 3.7: Не удаляйте явные подклассы из объединений во время выполнения.
Изменено в версии 3.10: Объединения теперь можно записывать как
X | Y. См. выражения объединённых типов.
-
typing.Optional -
Optional[X]эквивалентноX | None(илиUnion[X, None]).Обратите внимание, что это не то же самое, что необязательный аргумент, то есть аргумент со значением по умолчанию. Для необязательного аргумента со значением по умолчанию не требуется указывать квалификатор
Optionalв аннотации типа только потому, что аргумент необязателен. Например:def foo(arg: int = 0) -> None: ...С другой стороны, если допускается явное значение
None, использованиеOptionalуместно независимо от того, является ли аргумент необязательным. Например:def foo(arg: Optional[int] = None) -> None: ...Изменено в версии 3.10: Optional теперь можно записывать как
X | None. См. выражения объединённых типов.
-
typing.Concatenate -
Специальная форма для аннотирования функций высшего порядка.
Concatenateможно использовать вместе с Callable иParamSpecдля аннотирования вызываемого объекта высшего порядка, который добавляет, удаляет или преобразует параметры другого вызываемого объекта. Используется в формеConcatenate[Arg1Type, Arg2Type, ..., ParamSpecVariable]. В настоящее времяConcatenateдопустим только в качестве первого аргумента Callable. Последний параметрConcatenateдолжен быть объектомParamSpecили многоточием (...).Например, чтобы аннотировать декоратор
with_lock, передающийthreading.Lockдекорируемой функции, можно использоватьConcatenate, чтобы указать, чтоwith_lockожидает вызываемый объект, принимающийLockв качестве первого аргумента, и возвращает вызываемый объект с другой сигнатурой типа. В этом случаеParamSpecуказывает, что типы параметров возвращаемого вызываемого объекта зависят от типов параметров переданного вызываемого объекта:from collections.abc import Callable from threading import Lock from typing import Concatenate, ParamSpec, TypeVar P = ParamSpec('P') R = TypeVar('R') # Use this lock to ensure that only one thread is executing a function # at any time. my_lock = Lock() def with_lock(f: Callable[Concatenate[Lock, P], R]) -> Callable[P, R]: '''A type-safe decorator which provides a lock.''' def inner(*args: P.args, **kwargs: P.kwargs) -> R: # Provide the lock as the first argument. return f(my_lock, *args, **kwargs) return inner @with_lock def sum_threadsafe(lock: Lock, numbers: list[float]) -> float: '''Add a list of numbers together in a thread-safe manner.''' with lock: return sum(numbers) # We don't need to pass in the lock ourselves thanks to the decorator. sum_threadsafe([1.1, 2.2, 3.3])Добавлено в версии 3.10.
См. также
-
PEP 612 — переменные спецификации параметров (PEP, в котором представлены
ParamSpecиConcatenate) ParamSpec- Аннотирование вызываемых объектов
-
PEP 612 — переменные спецификации параметров (PEP, в котором представлены
-
typing.Literal -
Специальная форма типизации для определения «литеральных типов».
Literalможно использовать, чтобы сообщить средствам проверки типов, что значение аннотированного объекта эквивалентно одному из указанных литералов.Например:
def validate_simple(data: Any) -> Literal[True]: # always returns True ... Mode: TypeAlias = Literal['r', 'rb', 'w', 'wb'] def open_helper(file: str, mode: Mode) -> str: ... open_helper('/some/path', 'r') # Passes type check open_helper('/other/path', 'typo') # Error in type checkerОт
Literal[...]нельзя создавать подклассы. Во время выполнения в качестве аргумента типа дляLiteral[...]допускается произвольное значение, однако средства проверки типов могут накладывать ограничения. Подробнее о литеральных типах см. PEP 586.Добавлено в версии 3.8.
Изменено в версии 3.9.1:
Literalтеперь удаляет повторяющиеся параметры. Сравнение объектовLiteralна равенство больше не зависит от порядка. Если один из параметров объектовLiteralне является хешируемым, при сравнении на равенство теперь будет вызвано исключениеTypeError.
-
typing.ClassVar -
Специальная конструкция типа для обозначения переменных класса.
Как указано в PEP 526, аннотация переменной, обёрнутая в ClassVar, указывает, что атрибут предназначен для использования в качестве переменной класса и не должен задаваться в экземплярах этого класса. Использование:
class Starship: stats: ClassVar[dict[str, int]] = {} # class variable damage: int = 10 # instance variableClassVarпринимает только типы и не может индексироваться дальше.ClassVarсам по себе не является классом, поэтому его не следует использовать сisinstance()илиissubclass().ClassVarне меняет поведение Python во время выполнения, но может использоваться сторонними средствами проверки типов. Например, средство проверки типов может пометить следующий код как ошибочный:enterprise_d = Starship(3000) enterprise_d.stats = {} # Error, setting class variable on instance Starship.stats = {} # This is OKДобавлено в версии 3.5.3.
-
typing.Final -
Специальная конструкция типизации для обозначения имён, которые средства проверки типов должны считать окончательными.
Окончательные имена нельзя переназначать ни в одной области видимости. Окончательные имена, объявленные в областях видимости класса, нельзя переопределять в подклассах.
Например:
MAX_SIZE: Final = 9000 MAX_SIZE += 1 # Error reported by type checker class Connection: TIMEOUT: Final[int] = 10 class FastConnector(Connection): TIMEOUT = 1 # Error reported by type checkerВо время выполнения проверка этих свойств не выполняется. Подробнее см. PEP 591.
Добавлено в версии 3.8.
-
typing.Required -
Специальная конструкция типизации для обозначения обязательного ключа в
TypedDict.В основном она полезна для
total=FalseTypedDict. Подробнее см.TypedDictи PEP 655.Добавлено в версии 3.11.
-
typing.NotRequired -
Специальная конструкция типизации для обозначения ключа
TypedDict, который может отсутствовать.Подробнее см.
TypedDictи PEP 655.Добавлено в версии 3.11.
-
typing.Annotated -
Специальная форма типизации для добавления к аннотации контекстно-зависимых метаданных.
Добавьте метаданные
xк заданному типуTс помощью аннотацииAnnotated[T, x]. Метаданные, добавленные с помощьюAnnotated, могут использоваться средствами статического анализа или во время выполнения. Во время выполнения метаданные сохраняются в атрибуте__metadata__.Если библиотека или инструмент встречает аннотацию
Annotated[T, x]и не имеет специальной логики для работы с метаданными, он должен игнорировать метаданные и просто считать аннотацию типомT. Таким образом,Annotatedможет быть полезен в коде, использующем аннотации для целей, не связанных с системой статической типизации Python.Использование
Annotated[T, x]в качестве аннотации по-прежнему позволяет выполнять статическую проверку типов дляT, поскольку средства проверки типов просто игнорируют метаданныеx. В этом отношенииAnnotatedотличается от декоратора@no_type_check, который также можно использовать для добавления аннотаций за пределами системы типизации, но который полностью отключает проверку типов для функции или класса.Интерпретация метаданных зависит от инструмента или библиотеки, встретивших аннотацию
Annotated. Инструмент или библиотека, встретившие типAnnotated, могут просмотреть элементы метаданных и определить, представляют ли они интерес (например, с помощьюisinstance()).- Annotated[<type>, <metadata>]
Вот пример того, как можно использовать
Annotatedдля добавления метаданных к аннотациям типов при анализе диапазонов:@dataclass class ValueRange: lo: int hi: int T1 = Annotated[int, ValueRange(-10, 5)] T2 = Annotated[T1, ValueRange(-20, 3)]Подробности синтаксиса:
- Первый аргумент
Annotatedдолжен быть допустимым типом -
Можно указать несколько элементов метаданных (
Annotatedподдерживает переменное число аргументов):@dataclass class ctype: kind: str Annotated[int, ValueRange(3, 10), ctype("char")]Инструмент, обрабатывающий аннотации, сам определяет, разрешено ли клиенту добавлять несколько элементов метаданных к одной аннотации и как объединять эти аннотации.
-
Annotatedнеобходимо индексировать как минимум с двумя аргументами (Annotated[int]недопустимо) -
Порядок элементов метаданных сохраняется и учитывается при проверке на равенство:
assert Annotated[int, ValueRange(3, 10), ctype("char")] != Annotated[ int, ctype("char"), ValueRange(3, 10) ] -
Вложенные типы
Annotatedуплощаются. Порядок элементов метаданных начинается с самой внутренней аннотации:assert Annotated[Annotated[int, ValueRange(3, 10)], ctype("char")] == Annotated[ int, ValueRange(3, 10), ctype("char") ] -
Повторяющиеся элементы метаданных не удаляются:
assert Annotated[int, ValueRange(3, 10)] != Annotated[ int, ValueRange(3, 10), ValueRange(3, 10) ] -
Annotatedможно использовать с вложенными и обобщёнными псевдонимами:@dataclass class MaxLen: value: int T = TypeVar("T") Vec: TypeAlias = Annotated[list[tuple[T, T]], MaxLen(10)] assert Vec[int] == Annotated[list[tuple[int, int]], MaxLen(10)] -
Annotatedнельзя использовать с распакованнымTypeVarTuple:Variadic: TypeAlias = Annotated[*Ts, Ann1] # NOT valid
Это было бы эквивалентно следующему:
Annotated[T1, T2, T3, ..., Ann1]
где
T1,T2и т. д. — этоTypeVars. Такой вариант недопустим: в Annotated следует передавать только один тип. -
По умолчанию
get_type_hints()удаляет метаданные из аннотаций. Передайтеinclude_extras=True, чтобы сохранить метаданные:>>> from typing import Annotated, get_type_hints >>> def func(x: Annotated[int, "metadata"]) -> None: pass ... >>> get_type_hints(func) {'x': <class 'int'>, 'return': <class 'NoneType'>} >>> get_type_hints(func, include_extras=True) {'x': typing.Annotated[int, 'metadata'], 'return': <class 'NoneType'>} -
Во время выполнения связанные с типом
Annotatedметаданные можно получить через атрибут__metadata__:>>> from typing import Annotated >>> X = Annotated[int, "very", "important", "metadata"] >>> X typing.Annotated[int, 'very', 'important', 'metadata'] >>> X.__metadata__ ('very', 'important', 'metadata')
См. также
- PEP 593 — гибкие аннотации функций и переменных
-
PEP, добавляющий
Annotatedв стандартную библиотеку.
Добавлено в версии 3.9.
-
typing.TypeGuard -
Специальная конструкция типизации для пометки пользовательских функций проверки типа.
TypeGuardможно использовать для аннотирования возвращаемого типа пользовательской функции проверки типа.TypeGuardпринимает только один аргумент типа. Во время выполнения такие функции должны возвращать логическое значение.Назначение
TypeGuard— поддержка сужения типа: метода, используемого средствами статической проверки типов для определения более точного типа выражения в ходе выполнения кода программы. Обычно сужение типа выполняется путём анализа условного потока выполнения и применения сужения к блоку кода. Условное выражение в данном случае иногда называют «проверкой типа»:def is_str(val: str | float): # "isinstance" type guard if isinstance(val, str): # Type of ``val`` is narrowed to ``str`` ... else: # Else, type of ``val`` is narrowed to ``float``. ...Иногда было бы удобно использовать пользовательскую логическую функцию для проверки типа. Такая функция должна указывать
TypeGuard[...]в качестве возвращаемого типа, чтобы сообщить о таком намерении средствам статической проверки типов.Использование
-> TypeGuardсообщает средству статической проверки типов следующее:- Возвращаемое значение является логическим.
- Если возвращаемое значение равно
True, тип аргумента совпадает с типом внутриTypeGuard.
Например:
def is_str_list(val: list[object]) -> TypeGuard[list[str]]: '''Determines whether all objects in the list are strings''' return all(isinstance(x, str) for x in val) def func1(val: list[object]): if is_str_list(val): # Type of ``val`` is narrowed to ``list[str]``. print(" ".join(val)) else: # Type of ``val`` remains as ``list[object]``. print("Not a list of strings!")Если
is_str_list— метод класса или экземпляра, то тип вTypeGuardсоответствует типу второго параметра послеclsилиself.Кратко говоря, форма
def foo(arg: TypeA) -> TypeGuard[TypeB]: ...означает, что еслиfoo(arg)возвращаетTrue, тоargсужается сTypeAдоTypeB.Примечание
TypeBне обязательно должен быть более узким типом, чемTypeA; он может быть даже более широким. Это сделано главным образом для случаев вроде суженияlist[object]доlist[str], несмотря на то что последний не является подтипом первого, посколькуlistинвариантен. Ответственность за написание безопасных с точки зрения типов проверок типа лежит на пользователе.TypeGuardтакже работает с переменными типа. Подробнее см. PEP 647.Добавлено в версии 3.10.
-
typing.Unpack -
Оператор типизации, концептуально обозначающий распаковку объекта.
Например, использование оператора распаковки
*для кортежа переменных типа эквивалентно использованиюUnpackдля обозначения распакованного кортежа переменных типа:Ts = TypeVarTuple('Ts') tup: tuple[*Ts] # Effectively does: tup: tuple[Unpack[Ts]]Фактически,
Unpackможно взаимозаменяемо использовать с*для типовtyping.TypeVarTupleиbuiltins.tuple. В более старых версиях Python можно встретить явное использованиеUnpack, где*нельзя было использовать в некоторых местах:# In older versions of Python, TypeVarTuple and Unpack # are located in the `typing_extensions` backports package. from typing_extensions import TypeVarTuple, Unpack Ts = TypeVarTuple('Ts') tup: tuple[*Ts] # Syntax error on Python <= 3.10! tup: tuple[Unpack[Ts]] # Semantically equivalent, and backwards-compatibleДобавлено в версии 3.11.
Создание обобщённых типов
Следующие классы не следует использовать непосредственно в качестве аннотаций. Их назначение — служить строительными блоками для создания обобщённых типов.
-
class typing.Generic -
Абстрактный базовый класс для обобщённых типов.
Обобщённый тип обычно объявляется наследованием от экземпляра этого класса с одной или несколькими переменными типа. Например, обобщённый тип отображения можно определить следующим образом:
class Mapping(Generic[KT, VT]): def __getitem__(self, key: KT) -> VT: ... # Etc.Затем этот класс можно использовать следующим образом:
X = TypeVar('X') Y = TypeVar('Y') def lookup_name(mapping: Mapping[X, Y], key: X, default: Y) -> Y: try: return mapping[key] except KeyError: return default
-
class typing.TypeVar(name, *constraints, bound=None, covariant=False, contravariant=False) -
Переменная типа.
Использование:
T = TypeVar('T') # Can be anything S = TypeVar('S', bound=str) # Can be any subtype of str A = TypeVar('A', str, bytes) # Must be exactly str or bytesПеременные типа существуют главным образом для статических средств проверки типов. Они служат параметрами обобщённых типов, а также определений обобщённых функций и псевдонимов типов. Дополнительные сведения об обобщённых типах см. в
Generic. Обобщённые функции работают следующим образом:def repeat(x: T, n: int) -> Sequence[T]: """Return a list containing n references to x.""" return [x]*n def print_capitalized(x: S) -> S: """Print x capitalized, and return x.""" print(x.capitalize()) return x def concatenate(x: A, y: A) -> A: """Add two strings or bytes objects together.""" return x + yОбратите внимание, что переменные типа могут быть ограниченными, ограниченными набором типов или не иметь ограничений, но не могут быть одновременно ограниченными и ограниченными набором типов.
Переменные типа можно пометить как ковариантные или контравариантные, передав
covariant=Trueилиcontravariant=True. Дополнительные сведения см. в PEP 484. По умолчанию переменные типа инвариантны.Ограниченные переменные типа и переменные типа с ограничениями имеют важные различия в семантике. Использование ограниченной переменной типа означает, что
TypeVarбудет разрешена с использованием наиболее конкретного возможного типа:x = print_capitalized('a string') reveal_type(x) # revealed type is str class StringSubclass(str): pass y = print_capitalized(StringSubclass('another string')) reveal_type(y) # revealed type is StringSubclass z = print_capitalized(45) # error: int is not a subtype of strПеременные типа можно ограничивать конкретными типами, абстрактными типами (ABC или протоколами) и даже объединениями типов:
U = TypeVar('U', bound=str|bytes) # Can be any subtype of the union str|bytes V = TypeVar('V', bound=SupportsAbs) # Can be anything with an __abs__ methodИспользование же переменной типа с ограничениями означает, что
TypeVarвсегда может быть разрешена только как один из точно указанных типов-ограничений:a = concatenate('one', 'two') reveal_type(a) # revealed type is str b = concatenate(StringSubclass('one'), StringSubclass('two')) reveal_type(b) # revealed type is str, despite StringSubclass being passed in c = concatenate('one', b'two') # error: type variable 'A' can be either str or bytes in a function call, but not bothВо время выполнения
isinstance(x, T)вызоветTypeError.-
__name__ -
Имя переменной типа.
-
__covariant__ -
Указывает, помечена ли переменная типа как ковариантная.
-
__contravariant__ -
Указывает, помечена ли переменная типа как контравариантная.
-
__bound__ -
Ограничение переменной типа, если оно задано.
-
__constraints__ -
Кортеж, содержащий ограничения переменной типа, если они заданы.
-
-
class typing.TypeVarTuple(name) -
Кортеж переменных типа. Специализированная форма переменной типа, позволяющая создавать вариативные обобщённые типы.
Использование:
T = TypeVar("T") Ts = TypeVarTuple("Ts") def move_first_element_to_last(tup: tuple[T, *Ts]) -> tuple[*Ts, T]: return (*tup[1:], tup[0])Обычная переменная типа позволяет параметризовать тип одним типом. Кортеж переменных типа, напротив, позволяет параметризовать тип произвольным количеством типов, действуя как произвольное количество переменных типа, объединённых в кортеж. Например:
# T is bound to int, Ts is bound to () # Return value is (1,), which has type tuple[int] move_first_element_to_last(tup=(1,)) # T is bound to int, Ts is bound to (str,) # Return value is ('spam', 1), which has type tuple[str, int] move_first_element_to_last(tup=(1, 'spam')) # T is bound to int, Ts is bound to (str, float) # Return value is ('spam', 3.0, 1), which has type tuple[str, float, int] move_first_element_to_last(tup=(1, 'spam', 3.0)) # This fails to type check (and fails at runtime) # because tuple[()] is not compatible with tuple[T, *Ts] # (at least one element is required) move_first_element_to_last(tup=())Обратите внимание на оператор распаковки
*вtuple[T, *Ts]. КонцептуальноTsможно представить как кортеж переменных типа(T1, T2, ...). Тогдаtuple[T, *Ts]превратится вtuple[T, *(T1, T2, ...)], что эквивалентноtuple[T, T1, T2, ...]. (Обратите внимание: в более ранних версиях Python это могло записываться с использованиемUnpack, напримерUnpack[Ts].)Кортежи переменных типа всегда необходимо распаковывать. Это помогает отличать их от обычных переменных типа:
x: Ts # Not valid x: tuple[Ts] # Not valid x: tuple[*Ts] # The correct way to do it
Кортежи переменных типа можно использовать в тех же контекстах, что и обычные переменные типа. Например, в определениях классов, аргументах и возвращаемых типах:
Shape = TypeVarTuple("Shape") class Array(Generic[*Shape]): def __getitem__(self, key: tuple[*Shape]) -> float: ... def __abs__(self) -> "Array[*Shape]": ... def get_shape(self) -> tuple[*Shape]: ...Кортежи переменных типа можно свободно сочетать с обычными переменными типа:
DType = TypeVar('DType') Shape = TypeVarTuple('Shape') class Array(Generic[DType, *Shape]): # This is fine pass class Array2(Generic[*Shape, DType]): # This would also be fine pass class Height: ... class Width: ... float_array_1d: Array[float, Height] = Array() # Totally fine int_array_2d: Array[int, Height, Width] = Array() # Yup, fine tooОднако обратите внимание: в одном списке аргументов типов или параметров типов может находиться не более одного кортежа переменных типа:
x: tuple[*Ts, *Ts] # Not valid class Array(Generic[*Shape, *Shape]): # Not valid passНаконец, распакованный кортеж переменных типа можно использовать в качестве аннотации типа для
*args:def call_soon( callback: Callable[[*Ts], None], *args: *Ts ) -> None: ... callback(*args)В отличие от нераспакованных аннотаций для
*args— например,*args: int, которая указывала бы, что все аргументы имеют типint, —*args: *Tsпозволяет ссылаться на типы отдельных аргументов в*args. Здесь это позволяет убедиться, что типы*args, передаваемых вcall_soon, соответствуют типам позиционных аргументовcallback.Дополнительные сведения о кортежах переменных типа см. в PEP 646.
-
__name__ -
Имя кортежа переменных типа.
Добавлено в версии 3.11.
-
-
class typing.ParamSpec(name, *, bound=None, covariant=False, contravariant=False) -
Переменная спецификации параметров. Специализированная версия переменных типа.
Использование:
P = ParamSpec('P')Переменные спецификации параметров существуют главным образом для статических средств проверки типов. Они используются для передачи типов параметров одной вызываемой сущности другой — шаблон, часто встречающийся в функциях высшего порядка и декораторах. Они допустимы только при использовании в
Concatenate, в качестве первого аргументаCallableили в качестве параметров определённых пользователем обобщённых типов. Дополнительные сведения об обобщённых типах см. вGeneric.Например, чтобы добавить базовое журналирование функции, можно создать декоратор
add_logging, который записывает вызовы функции в журнал. Переменная спецификации параметров сообщает средству проверки типов, что типовые параметры вызываемой сущности, переданной декоратору, и новой вызываемой сущности, возвращённой им, взаимозависимы:from collections.abc import Callable from typing import TypeVar, ParamSpec import logging T = TypeVar('T') P = ParamSpec('P') def add_logging(f: Callable[P, T]) -> Callable[P, T]: '''A type-safe decorator to add logging to a function.''' def inner(*args: P.args, **kwargs: P.kwargs) -> T: logging.info(f'{f.__name__} was called') return f(*args, **kwargs) return inner @add_logging def add_two(x: float, y: float) -> float: '''Add two numbers together.''' return x + yДо появления
ParamSpecпростейшим способом аннотировать это было использованиеTypeVarс ограничениемCallable[..., Any]. Однако это приводит к двум проблемам:- Средство проверки типов не может проверить типы функции
inner, поскольку*argsи**kwargsдолжны иметь типAny. -
В теле декоратора
add_loggingпри возврате функцииinnerможет потребоватьсяcast(); в противном случае статическому средству проверки типов нужно указать игнорироватьreturn inner.
-
args
-
kwargs -
Поскольку
ParamSpecохватывает позиционные и именованные параметры,P.argsиP.kwargsможно использовать, чтобы разделитьParamSpecна составляющие.P.argsпредставляет кортеж позиционных параметров заданного вызова и должен использоваться только для аннотирования*args.P.kwargsпредставляет отображение именованных параметров в их значения в заданном вызове и должен использоваться только для аннотирования**kwargs. Для обоих атрибутов требуется, чтобы аннотируемый параметр находился в области видимости. Во время выполненияP.argsиP.kwargsявляются экземплярами соответственноParamSpecArgsиParamSpecKwargs.
-
__name__ -
Имя спецификации параметров.
Переменные спецификации параметров, созданные с помощью
covariant=Trueилиcontravariant=True, можно использовать для объявления ковариантных или контравариантных обобщённых типов. Также принимается аргументbound, как и в случае сTypeVar. Однако фактическая семантика этих ключевых слов ещё не определена.Добавлено в версии 3.10.
Примечание
Сериализовать с помощью pickle можно только переменные спецификации параметров, определённые в глобальной области видимости.
См. также
-
PEP 612 — переменные спецификации параметров (PEP, в котором представлены
ParamSpecиConcatenate) Concatenate- Аннотирование вызываемых объектов
- Средство проверки типов не может проверить типы функции
-
typing.ParamSpecArgs
-
typing.ParamSpecKwargs -
Атрибуты позиционных и именованных аргументов объекта
ParamSpec. АтрибутP.argsобъектаParamSpecявляется экземпляромParamSpecArgs, аP.kwargs— экземпляромParamSpecKwargs. Они предназначены для интроспекции во время выполнения и не имеют специального значения для статических средств проверки типов.Вызов
get_origin()для любого из этих объектов вернёт исходныйParamSpec:>>> from typing import ParamSpec, get_origin >>> P = ParamSpec("P") >>> get_origin(P.args) is P True >>> get_origin(P.kwargs) is P TrueДобавлено в версии 3.10.
Другие специальные директивы
Следующие функции и классы не следует использовать непосредственно в качестве аннотаций. Их назначение — служить строительными блоками для создания и объявления типов.
-
class typing.NamedTuple -
Типизированная версия
collections.namedtuple().Использование:
class Employee(NamedTuple): name: str id: intЭто эквивалентно следующему:
Employee = collections.namedtuple('Employee', ['name', 'id'])Чтобы задать полю значение по умолчанию, можно присвоить его в теле класса:
class Employee(NamedTuple): name: str id: int = 3 employee = Employee('Guido') assert employee.id == 3Поля со значениями по умолчанию должны следовать за всеми полями без значений по умолчанию.
У созданного класса есть дополнительный атрибут
__annotations__, содержащий словарь, который сопоставляет имена полей с типами полей. (Имена полей находятся в атрибуте_fields, а значения по умолчанию — в атрибуте_field_defaults; оба атрибута являются частью APInamedtuple().)У подклассов
NamedTupleтакже могут быть строки документации и методы:class Employee(NamedTuple): """Represents an employee.""" name: str id: int = 3 def __repr__(self) -> str: return f'<Employee {self.name}, id={self.id}>'Подклассы
NamedTupleмогут быть обобщёнными:class Group(NamedTuple, Generic[T]): key: T group: list[T]Обратная совместимость использования:
Employee = NamedTuple('Employee', [('name', str), ('id', int)])Изменено в версии 3.6: Добавлена поддержка синтаксиса аннотаций переменных из PEP 526.
Изменено в версии 3.6.1: Добавлена поддержка значений по умолчанию, методов и строк документации.
Изменено в версии 3.8: Атрибуты
_field_typesи__annotations__теперь являются обычными словарями, а не экземплярамиOrderedDict.Изменено в версии 3.9: Атрибут
_field_typesудалён в пользу более стандартного атрибута__annotations__, содержащего ту же информацию.Изменено в версии 3.11: Добавлена поддержка обобщённых именованных кортежей.
-
class typing.NewType(name, tp) -
Вспомогательный класс для создания различных типов с низкими накладными расходами.
Средство проверки типов считает
NewTypeотдельным типом. Однако во время выполнения вызовNewTypeвозвращает свой аргумент без изменений.Использование:
UserId = NewType('UserId', int) # Declare the NewType "UserId" first_user = UserId(1) # "UserId" returns the argument unchanged at runtime-
__module__ -
Модуль, в котором определён новый тип.
-
__name__ -
Имя нового типа.
-
__supertype__ -
Тип, на основе которого создан новый тип.
Добавлено в версии 3.5.2.
Изменено в версии 3.10:
NewTypeтеперь является классом, а не функцией. -
-
class typing.Protocol(Generic) -
Базовый класс для классов-протоколов.
Классы-протоколы определяются следующим образом:
class Proto(Protocol): def meth(self) -> int: ...Такие классы используются главным образом со статическими средствами проверки типов, распознающими структурную подтипизацию (статическую типизацию по утиной типизации), например:
class C: def meth(self) -> int: return 0 def func(x: Proto) -> int: return x.meth() func(C()) # Passes static type checkДополнительные сведения см. в PEP 544. Классы-протоколы, декорированные с помощью
runtime_checkable()(описанной далее), выступают в роли упрощённых протоколов времени выполнения, которые проверяют только наличие заданных атрибутов, не учитывая их сигнатуры и типы.Классы-протоколы могут быть обобщёнными, например:
T = TypeVar("T") class GenProto(Protocol[T]): def meth(self) -> T: ...Добавлено в версии 3.8.
-
@typing.runtime_checkable -
Помечает класс-протокол как протокол времени выполнения.
Такой протокол можно использовать с
isinstance()иissubclass(). При применении к классу, не являющемуся протоколом, возникает исключениеTypeError. Это позволяет выполнять упрощённую структурную проверку, очень похожую на «пони с одним трюком» вcollections.abc, напримерIterable. Например:@runtime_checkable class Closable(Protocol): def close(self): ... assert isinstance(open('/some/file'), Closable) @runtime_checkable class Named(Protocol): name: str import threading assert isinstance(threading.Thread(name='Bob'), Named)Примечание
runtime_checkable()проверяет только наличие необходимых методов или атрибутов, но не их сигнатуры или типы. Например,ssl.SSLObjectявляется классом, поэтому он проходит проверкуissubclass()относительно Callable. Однако методssl.SSLObject.__init__существует только для вызова исключенияTypeErrorс более информативным сообщением, поэтому вызвать (создать экземпляр)ssl.SSLObjectневозможно.Примечание
Проверка
isinstance()для протокола, проверяемого во время выполнения, может оказаться неожиданно медленной по сравнению с проверкойisinstance()для класса, не являющегося протоколом. В коде, критичном к производительности, для структурных проверок рассмотрите альтернативные способы, например вызовыhasattr().Добавлено в версии 3.8.
-
class typing.TypedDict(dict) -
Специальная конструкция для добавления подсказок типов к словарю. Во время выполнения это обычный
dict.TypedDictобъявляет тип словаря, экземпляры которого должны содержать определённый набор ключей, причём каждому ключу соответствует значение согласованного типа. Это требование не проверяется во время выполнения и контролируется только средствами проверки типов. Использование:class Point2D(TypedDict): x: int y: int label: str a: Point2D = {'x': 1, 'y': 2, 'label': 'good'} # OK b: Point2D = {'z': 3, 'label': 'bad'} # Fails type check assert Point2D(x=1, y=2, label='first') == dict(x=1, y=2, label='first')Чтобы использовать эту возможность в более ранних версиях Python, не поддерживающих PEP 526,
TypedDictподдерживает две дополнительные эквивалентные синтаксические формы:-
Литерал
dictв качестве второго аргумента:Point2D = TypedDict('Point2D', {'x': int, 'y': int, 'label': str}) -
Именованные аргументы:
Point2D = TypedDict('Point2D', x=int, y=int, label=str)
Устарело с версии 3.11, будет удалено в версии 3.13: Синтаксис с именованными аргументами устарел в версии 3.11 и будет удалён в версии 3.13. Он также может не поддерживаться статическими средствами проверки типов.
Функциональный синтаксис также следует использовать, если какие-либо ключи не являются допустимыми идентификаторами, например являются ключевыми словами или содержат дефисы. Пример:
# raises SyntaxError class Point2D(TypedDict): in: int # 'in' is a keyword x-y: int # name with hyphens # OK, functional syntax Point2D = TypedDict('Point2D', {'in': int, 'x-y': int})По умолчанию все ключи должны присутствовать в
TypedDict. Отдельные ключи можно пометить как необязательные с помощьюNotRequired:class Point2D(TypedDict): x: int y: int label: NotRequired[str] # Alternative syntax Point2D = TypedDict('Point2D', {'x': int, 'y': int, 'label': NotRequired[str]})Это означает, что в
Point2DTypedDictключlabelможно не указывать.Также можно по умолчанию сделать необязательными все ключи, указав значение
False:class Point2D(TypedDict, total=False): x: int y: int # Alternative syntax Point2D = TypedDict('Point2D', {'x': int, 'y': int}, total=False)Это означает, что в
Point2DTypedDictможно не указывать любые ключи. Средство проверки типов должно поддерживать в качестве значения аргументаtotalтолько литералFalseилиTrue. ЗначениеTrueиспользуется по умолчанию и делает обязательными все элементы, определённые в теле класса.Отдельные ключи
TypedDictтипаtotal=Falseможно пометить как обязательные с помощьюRequired:class Point2D(TypedDict, total=False): x: Required[int] y: Required[int] label: str # Alternative syntax Point2D = TypedDict('Point2D', { 'x': Required[int], 'y': Required[int], 'label': str }, total=False)Тип
TypedDictможет наследоваться от одного или нескольких других типовTypedDictс использованием синтаксиса на основе классов. Использование:class Point3D(Point2D): z: intPoint3Dсодержит три элемента:x,yиz. Это эквивалентно следующему определению:class Point3D(TypedDict): x: int y: int z: intTypedDictне может наследоваться от класса, не являющегосяTypedDict, за исключениемGeneric. Например:class X(TypedDict): x: int class Y(TypedDict): y: int class Z(object): pass # A non-TypedDict class class XY(X, Y): pass # OK class XZ(X, Z): pass # raises TypeErrorTypedDictможет быть обобщённым:T = TypeVar("T") class Group(TypedDict, Generic[T]): key: T group: list[T]TypedDictможно исследовать с помощью словарей аннотаций (дополнительные сведения о рекомендуемых методах работы с аннотациями см. в разделе Рекомендации по работе с аннотациями), а также атрибутов__total__,__required_keys__и__optional_keys__.-
__total__ -
Point2D.__total__содержит значение аргументаtotal. Пример:>>> from typing import TypedDict >>> class Point2D(TypedDict): pass >>> Point2D.__total__ True >>> class Point2D(TypedDict, total=False): pass >>> Point2D.__total__ False >>> class Point3D(Point2D): pass >>> Point3D.__total__ True
Этот атрибут отражает только значение аргумента
totalдля текущего классаTypedDict, а не семантическую полноту класса. Например, уTypedDictсо значением__total__True могут быть ключи, помеченные какNotRequired, либо он может наследоваться от другогоTypedDictсо значениемtotal=False. Поэтому для интроспекции обычно лучше использовать__required_keys__и__optional_keys__.
-
__required_keys__ -
Добавлено в версии 3.9.
-
__optional_keys__ -
Point2D.__required_keys__иPoint2D.__optional_keys__возвращают объектыfrozenset, содержащие соответственно обязательные и необязательные ключи.Ключи, помеченные как
Required, всегда будут входить в__required_keys__, а ключи, помеченные какNotRequired, всегда будут входить в__optional_keys__.Для обратной совместимости с Python 3.10 и более ранними версиями также можно объявить обязательные и необязательные ключи в одном
TypedDictс помощью наследования. Для этого нужно объявитьTypedDictс одним значением аргументаtotal, а затем унаследовать от него в другомTypedDict, указав дляtotalдругое значение:>>> class Point2D(TypedDict, total=False): ... x: int ... y: int ... >>> class Point3D(Point2D): ... z: int ... >>> Point3D.__required_keys__ == frozenset({'z'}) True >>> Point3D.__optional_keys__ == frozenset({'x', 'y'}) TrueДобавлено в версии 3.9.
Примечание
Если используется
from __future__ import annotationsили аннотации заданы в виде строк, при определенииTypedDictаннотации не вычисляются. Поэтому интроспекция во время выполнения, на которую опираются__required_keys__и__optional_keys__, может работать неправильно, а значения атрибутов могут быть неверными.
Дополнительные примеры и подробные правила использования
TypedDictсм. в PEP 589.Добавлено в версии 3.8.
Изменено в версии 3.11: Добавлена поддержка пометки отдельных ключей как
RequiredилиNotRequired. См. PEP 655.Изменено в версии 3.11: Добавлена поддержка обобщённых
TypedDict. -
Протоколы
Модуль typing предоставляет следующие протоколы. Все они декорированы с помощью @runtime_checkable.
-
class typing.SupportsAbs -
ABC с одним абстрактным методом
__abs__, ковариантным по возвращаемому типу.
-
class typing.SupportsBytes -
ABC с одним абстрактным методом
__bytes__.
-
class typing.SupportsComplex -
ABC с одним абстрактным методом
__complex__.
-
class typing.SupportsFloat -
ABC с одним абстрактным методом
__float__.
-
class typing.SupportsIndex -
ABC с одним абстрактным методом
__index__.Добавлено в версии 3.8.
-
class typing.SupportsInt -
ABC с одним абстрактным методом
__int__.
-
class typing.SupportsRound -
ABC с одним абстрактным методом
__round__, ковариантным по возвращаемому типу.
ABC для работы с вводом-выводом
-
class typing.IO -
class typing.TextIO -
class typing.BinaryIO -
Обобщённый тип
IO[AnyStr]и его подклассыTextIO(IO[str])иBinaryIO(IO[bytes])представляют типы потоков ввода-вывода, например возвращаемых функциейopen().
Функции и декораторы
-
typing.cast(typ, val) -
Привести значение к типу.
Эта функция возвращает значение без изменений. Для системы проверки типов это означает, что возвращаемое значение имеет указанный тип, однако во время выполнения мы намеренно ничего не проверяем (мы хотим, чтобы функция работала как можно быстрее).
-
typing.assert_type(val, typ, /) -
Попросить статическую систему проверки типов подтвердить, что val имеет выведенный тип typ.
Во время выполнения эта функция ничего не делает: она возвращает первый аргумент без изменений, не выполняя проверок и не производя побочных эффектов, независимо от фактического типа аргумента.
Когда статическая система проверки типов встречает вызов
assert_type(), она выдаёт ошибку, если значение не имеет указанный тип:def greet(name: str) -> None: assert_type(name, str) # OK, inferred type of `name` is `str` assert_type(name, int) # type checker errorЭта функция полезна для проверки того, что представление системы проверки типов о скрипте соответствует намерениям разработчика:
def complex_function(arg: object): # Do some complex type-narrowing logic, # after which we hope the inferred type will be `int` ... # Test whether the type checker correctly understands our function assert_type(arg, int)Добавлено в версии 3.11.
-
typing.assert_never(arg, /) -
Попросить статическую систему проверки типов подтвердить, что строка кода недостижима.
Пример:
def int_or_str(arg: int | str) -> None: match arg: case int(): print("It's an int") case str(): print("It's a str") case _ as unreachable: assert_never(unreachable)Здесь аннотации позволяют системе проверки типов вывести, что последний вариант никогда не может быть выполнен, поскольку
arg— это либоint, либоstr, а оба варианта охвачены предыдущими вариантами.Если система проверки типов обнаружит, что вызов
assert_never()достижим, она выдаст ошибку. Например, если вместо этого аннотация типа дляargбыла быint | str | float, система проверки типов выдала бы ошибку, указывающую, чтоunreachableимеет типfloat. Чтобы вызовassert_neverпрошёл проверку типов, выведенный тип переданного аргумента должен быть нижним типомNever, и никаким другим.Во время выполнения вызов этой функции вызывает исключение.
См. также
В статье Недостижимый код и проверка полноты вариантов приведены дополнительные сведения о проверке полноты вариантов при статической проверке типов.
Добавлено в версии 3.11.
-
typing.reveal_type(obj, /) -
Попросить статическую систему проверки типов показать выведенный тип выражения.
Когда статическая система проверки типов встречает вызов этой функции, она выводит диагностическое сообщение с выведенным типом аргумента. Например:
x: int = 1 reveal_type(x) # Revealed type is "builtins.int"
Это может быть полезно, если вы хотите отладить обработку определённого фрагмента кода системой проверки типов.
Во время выполнения эта функция выводит тип аргумента во время выполнения в
sys.stderrи возвращает аргумент без изменений (что позволяет использовать вызов в выражении):x = reveal_type(1) # prints "Runtime type is int" print(x) # prints "1"
Обратите внимание, что тип во время выполнения может отличаться от типа, статически выведенного системой проверки типов (быть более или менее конкретным).
Большинство систем проверки типов поддерживают
reveal_type()в любом месте, даже если имя не импортировано изtyping. Однако импорт имени изtypingпозволяет запускать код без ошибок во время выполнения и яснее выражает намерение.Добавлено в версии 3.11.
-
@typing.dataclass_transform(*, eq_default=True, order_default=False, kw_only_default=False, field_specifiers=(), **kwargs) -
Декоратор для обозначения объекта, обеспечивающего поведение, подобное
dataclass.dataclass_transformможно использовать для декорирования класса, метакласса или функции, которая сама является декоратором. Наличие@dataclass_transform()сообщает статической системе проверки типов, что декорированный объект выполняет во время выполнения «магические» действия, преобразующие класс способом, похожим на@dataclasses.dataclass.Пример использования с функцией-декоратором:
T = TypeVar("T") @dataclass_transform() def create_model(cls: type[T]) -> type[T]: ... return cls @create_model class CustomerModel: id: int name: strДля базового класса:
@dataclass_transform() class ModelBase: ... class CustomerModel(ModelBase): id: int name: strДля метакласса:
@dataclass_transform() class ModelMeta(type): ... class ModelBase(metaclass=ModelMeta): ... class CustomerModel(ModelBase): id: int name: strОпределённые выше классы
CustomerModelсистемы проверки типов будут обрабатывать так же, как классы, созданные с помощью@dataclasses.dataclass. Например, системы проверки типов будут считать, что у этих классов есть методы__init__, принимающиеidиname.Декорированный класс, метакласс или функция могут принимать следующие логические аргументы, которые системы проверки типов будут считать имеющими тот же эффект, что и у декоратора
@dataclasses.dataclass:init,eq,order,unsafe_hash,frozen,match_args,kw_onlyиslots. Значение этих аргументов (TrueилиFalse) должно допускать статическое вычисление.Аргументы декоратора
dataclass_transformможно использовать для настройки поведения декорированного класса, метакласса или функции по умолчанию:- Параметры:
-
-
eq_default (bool) – Указывает, считается ли параметр
eqравнымTrueилиFalse, если вызывающий код его не указал. По умолчанию —True. -
order_default (bool) – Указывает, считается ли параметр
orderравнымTrueилиFalse, если вызывающий код его не указал. По умолчанию —False. -
kw_only_default (bool) – Указывает, считается ли параметр
kw_onlyравнымTrueилиFalse, если вызывающий код его не указал. По умолчанию —False. -
field_specifiers (tuple[Callable[..., Any], ...]) – Задаёт статический список поддерживаемых классов или функций, описывающих поля, подобно
dataclasses.field(). По умолчанию —(). - **kwargs (Any) – Допускаются любые другие именованные аргументы для обеспечения возможных расширений в будущем.
-
eq_default (bool) – Указывает, считается ли параметр
Системы проверки типов распознают следующие необязательные параметры у спецификаторов полей:
Распознаваемые параметры спецификаторов полей Имя параметра
Описание
initУказывает, следует ли включать поле в синтезируемый метод
__init__. Если параметр не задан, дляinitиспользуется значениеTrue.defaultЗадаёт значение поля по умолчанию.
default_factoryЗадаёт функцию обратного вызова времени выполнения, возвращающую значение поля по умолчанию. Если не указаны ни
default, ниdefault_factory, считается, что у поля нет значения по умолчанию, и при создании экземпляра класса необходимо указать значение.factoryПсевдоним параметра
default_factoryдля спецификаторов полей.kw_onlyУказывает, следует ли пометить поле как доступное только по ключевому слову. Если значение
True, поле будет доступно только по ключевому слову. Если значениеFalse, оно не будет доступно только по ключевому слову. Если параметр не задан, используется значение параметраkw_onlyу объекта, декорированного с помощьюdataclass_transform, а если и он не задан — значениеkw_only_defaultуdataclass_transform.aliasЗадаёт альтернативное имя поля. Это имя используется в синтезируемом методе
__init__.Во время выполнения этот декоратор записывает свои аргументы в атрибут
__dataclass_transform__декорированного объекта. Других эффектов во время выполнения нет.Подробнее см. PEP 681.
Добавлено в версии 3.11.
-
@typing.overload -
Декоратор для создания перегруженных функций и методов.
Декоратор
@overloadпозволяет описывать функции и методы, поддерживающие несколько различных комбинаций типов аргументов. За последовательностью определений с декоратором@overloadдолжно следовать ровно одно определение без декоратора@overload(для той же функции/метода).Определения с декоратором
@overloadпредназначены только для системы проверки типов, поскольку они будут переопределены определением без декоратора@overload. Между тем определение без декоратора@overloadбудет использоваться во время выполнения, но система проверки типов должна его игнорировать. Во время выполнения прямой вызов функции с декоратором@overloadвызовет исключениеNotImplementedError.Пример перегрузки, задающей более точный тип, чем можно выразить с помощью объединения или переменной типа:
@overload def process(response: None) -> None: ... @overload def process(response: int) -> tuple[int, str]: ... @overload def process(response: bytes) -> str: ... def process(response): ... # actual implementation goes hereДополнительные сведения и сравнение с другими семантиками типизации см. в PEP 484.
Изменено в версии 3.11: Теперь перегруженные функции можно анализировать во время выполнения с помощью
get_overloads().
-
typing.get_overloads(func) -
Возвращает последовательность определений функции func, декорированных с помощью
@overload.func — это объект функции, реализующий перегруженную функцию. Например, если определение
processиз документации к@overloadзадано,get_overloads(process)вернёт последовательность из трёх объектов-функций для трёх определённых перегрузок. При вызове для функции без перегрузокget_overloads()возвращает пустую последовательность.get_overloads()можно использовать для анализа перегруженной функции во время выполнения.Добавлено в версии 3.11.
-
typing.clear_overloads() -
Удаляет все зарегистрированные перегрузки из внутреннего реестра.
Это можно использовать для освобождения памяти, занятой реестром.
Добавлено в версии 3.11.
-
@typing.final -
Декоратор для обозначения финальных методов и классов.
Декорирование метода с помощью
@finalсообщает системе проверки типов, что метод нельзя переопределить в подклассе. Декорирование класса с помощью@finalуказывает, что от него нельзя создавать подклассы.Например:
class Base: @final def done(self) -> None: ... class Sub(Base): def done(self) -> None: # Error reported by type checker ... @final class Leaf: ... class Other(Leaf): # Error reported by type checker ...Во время выполнения эти свойства не проверяются. Подробнее см. PEP 591.
Добавлено в версии 3.8.
Изменено в версии 3.11: Теперь декоратор пытается установить атрибут
__final__со значениемTrueу декорированного объекта. Поэтому во время выполнения можно использовать проверку, напримерif getattr(obj, "__final__", False), чтобы определить, был ли объектobjпомечен как финальный. Если декорированный объект не поддерживает установку атрибутов, декоратор возвращает его без изменений и не вызывает исключение.
-
@typing.no_type_check -
Декоратор для указания, что аннотации не являются подсказками типов.
Работает как декоратор класса или функции. Для класса он рекурсивно применяется ко всем методам и классам, определённым в этом классе (но не к методам, определённым в его суперклассах или подклассах). Системы проверки типов будут игнорировать все аннотации в функции или классе с этим декоратором.
@no_type_checkизменяет декорированный объект на месте.
-
@typing.no_type_check_decorator -
Декоратор, придающий другому декоратору эффект
no_type_check().Он оборачивает декоратор в объект, который оборачивает декорированную функцию в
no_type_check().
-
@typing.type_check_only -
Декоратор, помечающий класс или функцию как недоступные во время выполнения.
Сам этот декоратор недоступен во время выполнения. В основном он предназначен для пометки классов, определённых в файлах заглушек типов, если реализация возвращает экземпляр закрытого класса:
@type_check_only class Response: # private or not available at runtime code: int def get_header(self, name: str) -> str: ... def fetch_response() -> Response: ...Обратите внимание, что возвращать экземпляры закрытых классов не рекомендуется. Обычно предпочтительнее сделать такие классы общедоступными.
Вспомогательные средства интроспекции
-
typing.get_type_hints(obj, globalns=None, localns=None, include_extras=False) -
Возвращает словарь подсказок типов для объекта функции, метода, модуля или класса.
Часто это то же самое, что и
obj.__annotations__. Кроме того, строки, представляющие прямые ссылки, обрабатываются путём их вычисления в пространствах имёнglobalsиlocals. Для классаCвозвращается словарь, составленный путём объединения всех__annotations__вдольC.__mro__в обратном порядке.Функция рекурсивно заменяет все
Annotated[T, ...]наT, если только дляinclude_extrasне задано значениеTrue(дополнительные сведения см. в разделеAnnotated). Например:class Student(NamedTuple): name: Annotated[str, 'some marker'] assert get_type_hints(Student) == {'name': str} assert get_type_hints(Student, include_extras=False) == {'name': str} assert get_type_hints(Student, include_extras=True) == { 'name': Annotated[str, 'some marker'] }Примечание
get_type_hints()не работает с импортированными псевдонимами типов, содержащими прямые ссылки. Включение отложенного вычисления аннотаций (PEP 563) может устранить необходимость в большинстве прямых ссылок.Изменено в версии 3.9: В рамках PEP 593 добавлен параметр
include_extras. Дополнительные сведения см. в документации поAnnotated.Изменено в версии 3.11: Ранее
Optional[t]добавлялся к аннотациям функций и методов, если было задано значение по умолчанию, равноеNone. Теперь аннотация возвращается без изменений.
-
typing.get_origin(tp) -
Получает тип без параметров типа: для объекта typing вида
X[Y, Z, ...]возвращаетX.Если
X— это псевдоним из модуля typing для встроенного класса или класса изcollections, он будет нормализован до исходного класса. ЕслиXявляется экземпляромParamSpecArgsилиParamSpecKwargs, возвращается лежащий в основеParamSpec. Для неподдерживаемых объектов возвращаетсяNone.Примеры:
assert get_origin(str) is None assert get_origin(Dict[str, int]) is dict assert get_origin(Union[int, str]) is Union P = ParamSpec('P') assert get_origin(P.args) is P assert get_origin(P.kwargs) is PДобавлено в версии 3.8.
-
typing.get_args(tp) -
Получает аргументы типа с учётом всех подстановок: для объекта typing вида
X[Y, Z, ...]возвращает(Y, Z, ...).Если
X— это объединение илиLiteral, содержащиеся в другом обобщённом типе, порядок(Y, Z, ...)может отличаться от исходного порядка аргументов[Y, Z, ...]из-за кэширования типов. Для неподдерживаемых объектов возвращается().Примеры:
assert get_args(int) == () assert get_args(Dict[int, str]) == (int, str) assert get_args(Union[int, str]) == (int, str)
Добавлено в версии 3.8.
-
typing.is_typeddict(tp) -
Проверяет, является ли тип
TypedDict.Например:
class Film(TypedDict): title: str year: int assert is_typeddict(Film) assert not is_typeddict(list | str) # TypedDict is a factory for creating typed dicts, # not a typed dict itself assert not is_typeddict(TypedDict)Добавлено в версии 3.10.
-
class typing.ForwardRef -
Класс для внутреннего представления строковых прямых ссылок в системе типизации.
Например,
List["SomeClass"]неявно преобразуется вList[ForwardRef("SomeClass")]. Пользователь не должен создавать экземплярыForwardRef, однако этот класс может использоваться инструментами интроспекции.Примечание
Обобщённые типы из PEP 585, такие как
list["SomeClass"], не будут неявно преобразованы вlist[ForwardRef("SomeClass")]и поэтому не будут автоматически разрешаться вlist[SomeClass].Добавлено в версии 3.7.4.
Константа
-
typing.TYPE_CHECKING -
Специальная константа, которая сторонними статическими системами проверки типов считается равной
True. Во время выполнения она равнаFalse.Использование:
if TYPE_CHECKING: import expensive_mod def fun(arg: 'expensive_mod.SomeType') -> None: local_var: expensive_mod.AnotherType = other_fun()Первая аннотация типа должна быть заключена в кавычки, то есть представлена «прямой ссылкой», чтобы скрыть ссылку
expensive_modот интерпретатора во время выполнения. Аннотации типов локальных переменных не вычисляются, поэтому вторую аннотацию не нужно заключать в кавычки.Примечание
Если используется
from __future__ import annotations, аннотации не вычисляются во время определения функции. Вместо этого они сохраняются в виде строк в__annotations__. Благодаря этому аннотацию не нужно заключать в кавычки (см. PEP 563).Добавлено в версии 3.5.2.
Устаревшие псевдонимы
Этот модуль определяет несколько устаревших псевдонимов для ранее существовавших классов стандартной библиотеки. Изначально они были включены в модуль typing, чтобы поддержать параметризацию этих обобщённых классов с помощью []. Однако псевдонимы стали избыточными в Python 3.9, когда соответствующие ранее существовавшие классы получили поддержку [] (см. PEP 585).
Эти избыточные типы объявлены устаревшими начиная с Python 3.9. Однако, хотя псевдонимы могут быть удалены в какой-либо момент, их удаление в настоящее время не планируется. Поэтому интерпретатор пока не выдаёт предупреждения об устаревании этих псевдонимов.
Если в какой-либо момент будет принято решение удалить эти устаревшие псевдонимы, интерпретатор будет выдавать предупреждение об устаревании как минимум в течение двух выпусков до удаления. Гарантируется, что псевдонимы останутся в модуле typing без предупреждений об устаревании как минимум до Python 3.14.
Средствам проверки типов рекомендуется отмечать использование устаревших типов, если проверяемая программа рассчитана на минимальную версию Python 3.9 или новее.
Псевдонимы встроенных типов
-
class typing.Dict(dict, MutableMapping[KT, VT]) -
Устаревший псевдоним для
dict.Обратите внимание: для аннотирования аргументов предпочтительно использовать абстрактный тип коллекции, например
Mapping, а неdictилиtyping.Dict.Этот тип можно использовать следующим образом:
def count_words(text: str) -> Dict[str, int]: ...Устарел с версии 3.9:
builtins.dictтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.List(list, MutableSequence[T]) -
Устаревший псевдоним для
list.Обратите внимание: для аннотирования аргументов предпочтительно использовать абстрактный тип коллекции, например
SequenceилиIterable, а неlistилиtyping.List.Этот тип можно использовать следующим образом:
T = TypeVar('T', int, float) def vec2(x: T, y: T) -> List[T]: return [x, y] def keep_positives(vector: Sequence[T]) -> List[T]: return [item for item in vector if item > 0]Устарел с версии 3.9:
builtins.listтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.Set(set, MutableSet[T]) -
Устаревший псевдоним для
builtins.set.Обратите внимание: для аннотирования аргументов предпочтительно использовать абстрактный тип коллекции, например
AbstractSet, а неsetилиtyping.Set.Устарел с версии 3.9:
builtins.setтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.FrozenSet(frozenset, AbstractSet[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
builtins.frozenset.Устарел с версии 3.9:
builtins.frozensetтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
typing.Tuple -
Устаревший псевдоним для
tuple.tupleиTupleявляются особыми случаями в системе типов; подробнее см. в разделе Аннотирование кортежей.Устарел с версии 3.9:
builtins.tupleтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.Type(Generic[CT_co]) -
Устаревший псевдоним для
type.Подробнее об использовании
typeилиtyping.Typeв аннотациях типов см. в разделе Тип объектов классов.Добавлено в версии 3.5.2.
Устарел с версии 3.9:
builtins.typeтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
Псевдонимы типов из collections
-
class typing.DefaultDict(collections.defaultdict, MutableMapping[KT, VT]) -
Устаревший псевдоним для
collections.defaultdict.Добавлено в версии 3.5.2.
Устарел с версии 3.9:
collections.defaultdictтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.OrderedDict(collections.OrderedDict, MutableMapping[KT, VT]) -
Устаревший псевдоним для
collections.OrderedDict.Добавлено в версии 3.7.2.
Устарел с версии 3.9:
collections.OrderedDictтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.ChainMap(collections.ChainMap, MutableMapping[KT, VT]) -
Устаревший псевдоним для
collections.ChainMap.Добавлено в версии 3.6.1.
Устарел с версии 3.9:
collections.ChainMapтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.Counter(collections.Counter, Dict[T, int]) -
Устаревший псевдоним для
collections.Counter.Добавлено в версии 3.6.1.
Устарел с версии 3.9:
collections.Counterтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.Deque(deque, MutableSequence[T]) -
Устаревший псевдоним для
collections.deque.Добавлено в версии 3.6.1.
Устарел с версии 3.9:
collections.dequeтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
Псевдонимы других конкретных типов
-
class typing.Pattern -
class typing.Match -
Устаревшие псевдонимы, соответствующие типам возвращаемых значений
re.compile()иre.match().Эти типы (и соответствующие функции) являются обобщёнными относительно
AnyStr.Patternможно специализировать какPattern[str]илиPattern[bytes];Matchможно специализировать какMatch[str]илиMatch[bytes].Устарел с версии 3.8, будет удалён в версии 3.13: Пространство имён
typing.reобъявлено устаревшим и будет удалено. Вместо этого эти типы следует импортировать непосредственно изtyping.Устарел с версии 3.9: Классы
PatternиMatchизreтеперь поддерживают[]. См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.Text -
Устаревший псевдоним для
str.Textпредоставлен для обеспечения совместимости кода Python 2 с будущими версиями: в Python 2Textявляется псевдонимомunicode.Используйте
Text, чтобы указать, что значение должно содержать строку Unicode, совместимую как с Python 2, так и с Python 3:def add_unicode_checkmark(text: Text) -> Text: return text + u' \u2713'Добавлено в версии 3.5.2.
Устарел с версии 3.11: Python 2 больше не поддерживается, а большинство средств проверки типов также больше не поддерживают проверку типов кода Python 2. Удаление этого псевдонима в настоящее время не планируется, однако пользователям рекомендуется использовать
strвместоText.
Псевдонимы контейнерных ABC из collections.abc
-
class typing.AbstractSet(Collection[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Set.Устарел с версии 3.9:
collections.abc.Setтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.ByteString(Sequence[int]) -
Этот тип представляет типы
bytes,bytearrayиmemoryviewдля последовательностей байтов.Устарел с версии 3.9, будет удалён в версии 3.14: Предпочтительно использовать
typing_extensions.Bufferили объединение, напримерbytes | bytearray | memoryview.
-
class typing.Collection(Sized, Iterable[T_co], Container[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Collection.Добавлено в версии 3.6.
Устарел с версии 3.9:
collections.abc.Collectionтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.Container(Generic[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Container.Устарел с версии 3.9:
collections.abc.Containerтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.ItemsView(MappingView, AbstractSet[tuple[KT_co, VT_co]]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.ItemsView.Устарел с версии 3.9:
collections.abc.ItemsViewтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.KeysView(MappingView, AbstractSet[KT_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.KeysView.Устарел с версии 3.9:
collections.abc.KeysViewтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.Mapping(Collection[KT], Generic[KT, VT_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Mapping.Этот тип можно использовать следующим образом:
def get_position_in_index(word_list: Mapping[str, int], word: str) -> int: return word_list[word]Устарел с версии 3.9:
collections.abc.Mappingтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.MappingView(Sized) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.MappingView.Устарел с версии 3.9:
collections.abc.MappingViewтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.MutableMapping(Mapping[KT, VT]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.MutableMapping.Устарел с версии 3.9:
collections.abc.MutableMappingтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.MutableSequence(Sequence[T]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.MutableSequence.Устарел с версии 3.9:
collections.abc.MutableSequenceтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.MutableSet(AbstractSet[T]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.MutableSet.Устарел с версии 3.9:
collections.abc.MutableSetтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.Sequence(Reversible[T_co], Collection[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Sequence.Устарел с версии 3.9:
collections.abc.Sequenceтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.ValuesView(MappingView, Collection[_VT_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.ValuesView.Устарел с версии 3.9:
collections.abc.ValuesViewтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
Псевдонимы асинхронных ABC в collections.abc
-
class typing.Coroutine(Awaitable[ReturnType], Generic[YieldType, SendType, ReturnType]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Coroutine.Вариантность и порядок переменных типов соответствуют таковым у
Generator, например:from collections.abc import Coroutine c: Coroutine[list[str], str, int] # Some coroutine defined elsewhere x = c.send('hi') # Inferred type of 'x' is list[str] async def bar() -> None: y = await c # Inferred type of 'y' is intДобавлено в версии 3.5.3.
Устарело начиная с версии 3.9:
collections.abc.Coroutineтеперь поддерживает параметризацию ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
-
class typing.AsyncGenerator(AsyncIterator[YieldType], Generic[YieldType, SendType]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.AsyncGenerator.Асинхронный генератор можно аннотировать универсальным типом
AsyncGenerator[YieldType, SendType]. Например:async def echo_round() -> AsyncGenerator[int, float]: sent = yield 0 while sent >= 0.0: rounded = await round(sent) sent = yield roundedВ отличие от обычных генераторов, асинхронные генераторы не могут возвращать значение, поэтому параметра типа
ReturnTypeнет. Как и в случае сGenerator,SendTypeведёт себя контравариантно.Если ваш генератор будет только выдавать значения, задайте для
SendTypeзначениеNone:async def infinite_stream(start: int) -> AsyncGenerator[int, None]: while True: yield start start = await increment(start)В качестве альтернативы аннотируйте генератор типом возвращаемого значения
AsyncIterable[YieldType]илиAsyncIterator[YieldType]:async def infinite_stream(start: int) -> AsyncIterator[int]: while True: yield start start = await increment(start)Добавлено в версии 3.6.1.
Устарело начиная с версии 3.9:
collections.abc.AsyncGeneratorтеперь поддерживает параметризацию ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
-
class typing.AsyncIterable(Generic[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.AsyncIterable.Добавлено в версии 3.5.2.
Устарело начиная с версии 3.9:
collections.abc.AsyncIterableтеперь поддерживает параметризацию ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
-
class typing.AsyncIterator(AsyncIterable[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.AsyncIterator.Добавлено в версии 3.5.2.
Устарело начиная с версии 3.9:
collections.abc.AsyncIteratorтеперь поддерживает параметризацию ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
-
class typing.Awaitable(Generic[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Awaitable.Добавлено в версии 3.5.2.
Устарело начиная с версии 3.9:
collections.abc.Awaitableтеперь поддерживает параметризацию ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
Псевдонимы других ABC в collections.abc
-
class typing.Iterable(Generic[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Iterable.Устарело начиная с версии 3.9:
collections.abc.Iterableтеперь поддерживает параметризацию ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
-
class typing.Iterator(Iterable[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Iterator.Устарело начиная с версии 3.9:
collections.abc.Iteratorтеперь поддерживает параметризацию ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
-
typing.Callable -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Callable.Подробнее о том, как использовать
collections.abc.Callableиtyping.Callableв аннотациях типов, см. раздел Аннотирование вызываемых объектов.Устарело начиная с версии 3.9:
collections.abc.Callableтеперь поддерживает параметризацию ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.Изменено в версии 3.10:
Callableтеперь поддерживаетParamSpecиConcatenate. Подробнее см. PEP 612.
-
class typing.Generator(Iterator[YieldType], Generic[YieldType, SendType, ReturnType]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Generator.Генератор можно аннотировать универсальным типом
Generator[YieldType, SendType, ReturnType]. Например:def echo_round() -> Generator[int, float, str]: sent = yield 0 while sent >= 0: sent = yield round(sent) return 'Done'Обратите внимание: в отличие от многих других универсальных типов в модуле typing,
SendTypeуGeneratorведёт себя контравариантно, а не ковариантно или инвариантно.Если ваш генератор будет только выдавать значения, задайте для
SendTypeиReturnTypeзначениеNone:def infinite_stream(start: int) -> Generator[int, None, None]: while True: yield start start += 1В качестве альтернативы аннотируйте генератор типом возвращаемого значения
Iterable[YieldType]илиIterator[YieldType]:def infinite_stream(start: int) -> Iterator[int]: while True: yield start start += 1Устарело начиная с версии 3.9:
collections.abc.Generatorтеперь поддерживает параметризацию ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
-
class typing.Hashable -
Псевдоним для
collections.abc.Hashable.
-
class typing.Reversible(Iterable[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Reversible.Устарело начиная с версии 3.9:
collections.abc.Reversibleтеперь поддерживает параметризацию ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
-
class typing.Sized -
Псевдоним для
collections.abc.Sized.
Псевдонимы ABC из contextlib
-
class typing.ContextManager(Generic[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
contextlib.AbstractContextManager.Добавлено в версии 3.5.4.
Устарело начиная с версии 3.9:
contextlib.AbstractContextManagerтеперь поддерживает параметризацию ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
-
class typing.AsyncContextManager(Generic[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
contextlib.AbstractAsyncContextManager.Добавлено в версии 3.6.2.
Устарело начиная с версии 3.9:
contextlib.AbstractAsyncContextManagerтеперь поддерживает параметризацию ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
Сроки прекращения поддержки основных функций
Некоторые функции в typing устарели и могут быть удалены в будущей версии Python. В приведённой ниже таблице для удобства перечислены основные случаи прекращения поддержки. Эти сведения могут измениться, и в таблице указаны не все устаревшие функции.
Функция | Устарела в версии | Предполагаемое удаление | PEP/проблема |
|---|---|---|---|
Подмодули | 3.8 | 3.13 | |
Версии | 3.9 | Не решено (подробности см. в разделе Устаревшие псевдонимы) | |
3.9 | 3.14 | ||
3.11 | Не решено |
© 2001–2024 Python Software Foundation
Licensed under the PSF License.
https://docs.python.org/3.11/library/typing.html