typing — Поддержка аннотаций 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, такие как средства статической проверки типов, IDE, линтеры и т. д.
Этот модуль обеспечивает поддержку аннотаций типов во время выполнения.
Рассмотрим следующую функцию:
def surface_area_of_cube(edge_length: float) -> str:
return f"The surface area of the cube is {6 * edge_length ** 2}."
Функция surface_area_of_cube принимает аргумент, который должен быть экземпляром float, как указано в аннотации типа edge_length: float. Функция должна возвращать экземпляр str, как указано в аннотации -> str.
Аннотациями типов могут быть простые классы, такие как float или str, но они также могут быть и более сложными. Модуль typing предоставляет набор более сложных аннотаций типов.
В модуль typing часто добавляются новые возможности. Пакет typing_extensions предоставляет обратные порты этих новых возможностей для более старых версий Python.
См. также
- Краткая справка по аннотациям типов
-
Краткий обзор аннотаций типов (размещён в документации mypy)
- Раздел «Справочник по системе типов» в документации mypy
-
Система типов 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 с Python
-
Документация, подготовленная сообществом и не зависящая от конкретного средства проверки типов; в ней подробно описаны возможности системы типов, полезные инструменты для работы с типами и рекомендации по типизации.
Спецификация системы типов Python
Актуальную официальную спецификацию системы типов Python можно найти на странице «Спецификация системы типов Python».
Псевдонимы типов
Псевдоним типа определяется с помощью инструкции type, которая создаёт экземпляр TypeAliasType. В этом примере средства статической проверки типов будут считать Vector и list[float] эквивалентными:
type 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
type ConnectionOptions = dict[str, str]
type Address = tuple[str, int]
type 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:
...
Инструкция type появилась в Python 3.12. Для обратной совместимости псевдонимы типов также можно создавать с помощью простого присваивания:
Vector = list[float]
Или пометить с помощью TypeAlias, чтобы явно указать, что это псевдоним типа, а не обычное присваивание переменной:
from typing import TypeAlias Vector: TypeAlias = list[float]
NewType
Используйте вспомогательную функцию NewType, чтобы создать отдельные типы:
from typing import NewType
UserId = NewType('UserId', int)
some_id = UserId(524313)
Средство статической проверки типов будет считать новый тип подклассом исходного типа. Это помогает выявлять 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, и при этом 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) сделает Derived вызываемым объектом, который немедленно 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, во время выполнения выражение some_value is Derived(some_value) всегда истинно.
Создавать подкласс Derived недопустимо:
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. PEP 484.
Примечание
Напомним, что использование псевдонима типа объявляет два типа эквивалентными. Выражение type Alias = Original заставит средство статической проверки типов считать Alias полностью эквивалентным Original во всех случаях. Это полезно, когда нужно упростить сложные сигнатуры типов.
В отличие от этого, 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. Поэтому вызов NewType требует несколько больше ресурсов во время выполнения, чем обычный вызов функции.
Изменено в версии 3.11: Производительность вызова NewType возвращена к уровню Python 3.9.
Аннотирование вызываемых объектов
Функции и другие вызываемые объекты можно аннотировать с помощью collections.abc.Callable или устаревшего 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 должны использоваться ровно два значения: список аргументов и тип возвращаемого значения. Список аргументов должен быть списком типов, объектом ParamSpec, Concatenate или многоточием (...). Тип возвращаемого значения должен быть одним типом.
Если в качестве списка аргументов указано буквальное многоточие ..., это означает, что допустим вызываемый объект с 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 может описывать 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 с помощью ParamSpec указывать, что типы их параметров зависят друг от друга. Кроме того, если такой вызываемый объект добавляет или удаляет аргументы у других вызываемых объектов, 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. PEP 612.
См. также
В документации к ParamSpec и Concatenate приведены примеры использования в Callable.
Обобщённые типы
Поскольку информацию о типах объектов, хранящихся в контейнерах, невозможно вывести статически универсальным способом, многие классы-контейнеры 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: ...
Параметры обобщённых функций и классов можно задавать с помощью синтаксиса параметров типа:
from collections.abc import Sequence
def first[T](l: Sequence[T]) -> T: # Function is generic over the TypeVar "T"
return l[0]
Или напрямую с помощью фабрики TypeVar:
from collections.abc import Sequence
from typing import TypeVar
U = TypeVar('U') # Declare type variable "U"
def second(l: Sequence[U]) -> U: # Function is generic over the TypeVar "U"
return l[1]
Изменено в версии 3.12: Синтаксическая поддержка обобщённых типов появилась в Python 3.12.
Аннотирование кортежей
Для большинства контейнеров в Python система типов предполагает, что все элементы контейнера имеют 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 сообщит об ошибке для присваивания y выше. Аналогичным образом, Mapping принимает только два аргумента типа: первый указывает тип ключей, а второй — тип значений.
Однако, в отличие от большинства других контейнеров Python, в идиоматичном коде на Python часто встречаются кортежи, элементы которых имеют разные типы. Поэтому в системе типов Python для кортежей предусмотрена особая обработка. tuple принимает любое количество 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 буквальное многоточие ...: tuple[T, ...]. Чтобы обозначить пустой кортеж, используйте tuple[()]. Использование обычного tuple в качестве аннотации эквивалентно 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
Переменной с аннотацией C можно присвоить значение типа C. В отличие от неё, переменной с аннотацией type[C] (или устаревшей typing.Type[C]) можно присвоить значения, которые сами являются классами, — в частности, 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]``
Допустимыми параметрами для type являются только классы, Any, переменные типа и объединения любых из этих 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] эквивалентен type, который является корнем иерархии метаклассов Python.
Аннотирование генераторов и сопрограмм
Генератор можно аннотировать с помощью обобщённого типа 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, что, в отличие от многих других обобщённых классов стандартной библиотеки, параметр SendType типа Generator ведёт себя контравариантно, а не ковариантно или инвариантно.
Параметры SendType и ReturnType по умолчанию равны None:
def infinite_stream(start: int) -> Generator[int]:
while True:
yield start
start += 1
Эти типы также можно задать явно:
def infinite_stream(start: int) -> Generator[int, None, None]:
while True:
yield start
start += 1
Простые генераторы, которые только выдают значения, также можно аннотировать типом возвращаемого значения Iterable[YieldType] или Iterator[YieldType]:
def infinite_stream(start: int) -> Iterator[int]:
while True:
yield start
start += 1
Асинхронные генераторы обрабатываются похожим образом, но для них не указывается аргумент типа ReturnType (AsyncGenerator[YieldType, SendType]). Аргумент SendType по умолчанию равен None, поэтому следующие определения эквивалентны:
async def infinite_stream(start: int) -> AsyncGenerator[int]:
while True:
yield start
start = await increment(start)
async def infinite_stream(start: int) -> AsyncGenerator[int, None]:
while True:
yield start
start = await increment(start)
Как и в синхронном случае, также доступны AsyncIterable[YieldType] и AsyncIterator[YieldType]:
async def infinite_stream(start: int) -> AsyncIterator[int]:
while True:
yield start
start = await increment(start)
Сопрограммы можно аннотировать с помощью Coroutine[YieldType, SendType, ReturnType]. Обобщённые аргументы соответствуют аргументам 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 int
Определяемые пользователем обобщённые типы
Определяемый пользователем класс можно объявить обобщённым.
from logging import Logger
class LoggedVar[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)
Этот синтаксис указывает, что класс LoggedVar параметризован одной переменной типа T . Это также делает T допустимым типом в теле класса.
Обобщённые классы неявно наследуются от Generic. Для совместимости с Python 3.11 и более ранними версиями можно также явно наследоваться от Generic, чтобы объявить класс обобщённым:
from typing import TypeVar, Generic
T = TypeVar('T')
class LoggedVar(Generic[T]):
...
У обобщённых классов есть методы __class_getitem__(), поэтому их можно параметризовать во время выполнения (например, как LoggedVar[int] ниже):
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 количество переменных типа. В качестве параметров обобщённого типа допустимы все разновидности TypeVar:
from typing import TypeVar, Generic, Sequence
class WeirdTrio[T, B: Sequence[bytes], S: (int, str)]:
...
OldT = TypeVar('OldT', contravariant=True)
OldB = TypeVar('OldB', bound=Sequence[bytes], covariant=True)
OldS = TypeVar('OldS', int, str)
class OldWeirdTrio(Generic[OldT, OldB, OldS]):
...
Все аргументы-переменные типа для Generic должны быть различными. Поэтому следующая запись недопустима:
from typing import TypeVar, Generic
...
class Pair[M, M]: # SyntaxError
...
T = TypeVar('T')
class Pair(Generic[T, T]): # INVALID
...
Обобщённые классы также могут наследоваться от других классов:
from collections.abc import Sized
class LinkedList[T](Sized):
...
При наследовании от обобщённых классов некоторые параметры типа могут быть зафиксированы:
from collections.abc import Mapping
class MyDict[T](Mapping[str, T]):
...
В этом случае у MyDict один параметр — T.
Если использовать обобщённый класс, не указывая параметры типа, для каждой позиции подразумевается 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]
...
Поддерживаются также определяемые пользователем псевдонимы обобщённых типов. Примеры:
from collections.abc import Iterable
type Response[S] = Iterable[S] | int
# Return type here is same as Iterable[str] | int
def response(query: str) -> Response[str]:
...
type Vec[T] = Iterable[tuple[T, T]]
def inproduct[T: (int, float, complex)](v: Vec[T]) -> T: # Same as Iterable[tuple[T, T]]
return sum(x*y for x, y in v)
Для обратной совместимости псевдонимы обобщённых типов также можно создавать с помощью простого присваивания:
from collections.abc import Iterable
from typing import TypeVar
S = TypeVar("S")
Response = Iterable[S] | int
Изменено в версии 3.7: У Generic больше нет пользовательского метакласса.
Изменено в версии 3.12: Синтаксическая поддержка обобщённых типов и псевдонимов типов появилась в версии 3.12. Ранее обобщённые классы должны были явно наследоваться от Generic или содержать переменную типа среди базовых классов.
Определяемые пользователем обобщённые типы для выражений параметров также поддерживаются с помощью переменных спецификации параметров в форме [**P]. Их поведение согласуется с описанным выше поведением переменных типа, поскольку модуль typing рассматривает переменные спецификации параметров как специализированную переменную типа. Единственное исключение состоит в том, что вместо ParamSpec можно использовать список типов:
>>> class Z[T, **P]: ... # T is a TypeVar; P is a ParamSpec ... >>> Z[int, [dict, float]] __main__.Z[int, [dict, float]]
Классы, обобщённые по ParamSpec, также можно создавать с помощью явного наследования от Generic. В этом случае ** не используется:
from typing import ParamSpec, Generic
P = ParamSpec('P')
class Z(Generic[P]):
...
Ещё одно отличие между TypeVar и ParamSpec состоит в том, что обобщённый тип только с одной переменной спецификации параметров по эстетическим соображениям допускает списки параметров в формах X[[Type1, Type2, ...]] и X[Type1, Type2, ...]. Внутри вторая форма преобразуется в первую, поэтому следующие записи эквивалентны:
>>> class X[**P]: ... ... >>> X[int, str] __main__.X[[int, str]] >>> X[[int, str]] __main__.X[[int, str]]
Обратите внимание, что в некоторых случаях после подстановки у обобщённых типов с ParamSpec 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. ParamSpec и PEP 612.
Определяемый пользователем обобщённый класс может иметь ABC в качестве базовых классов без конфликта метаклассов. Обобщённые метаклассы не поддерживаются. Результат параметризации обобщённых типов кэшируется, а большинство типов в модуле typing являются хешируемыми и сравнимы на равенство.
Тип Any
Особым видом типа является Any. Средство статической проверки типов будет считать, что значения любого типа можно присвоить Any, а Any можно присвоить значения любого типа.
Это означает, что для значения 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 конкретным типом проверка типов не выполняется. Например, средство статической проверки типов не сообщило об ошибке при присваивании a переменной s, хотя для s был объявлен тип str, а во время выполнения ей присваивается значение типа int!
Кроме того, для всех функций без указанных типов возвращаемого значения или параметров неявно предполагается использование 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 лазейку, когда нужно сочетать динамически и статически типизированный код.
Сравним поведение Any с поведением object. Подобно Any, каждый тип является подтипом object. Однако, в отличие от Any, обратное неверно: object не является подтипом всех остальных типов.
Это означает, что, если значение имеет тип object, средство проверки типов отклонит почти все операции над ним, а присваивание его переменной более конкретного типа (или использование в качестве возвращаемого значения такого типа) 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 assignable to 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 статических типов Python как систему с номинальной подтипизацией. Это означает, что класс A допустим там, где ожидается класс B, тогда и только тогда, когда A является подклассом B.
Ранее это требование также распространялось на абстрактные базовые классы, такие как Iterable. Недостаток такого подхода в том, что класс необходимо было явно пометить как поддерживающий эти интерфейсы, что не соответствует духу Python и отличается от обычного идиоматичного кода Python с динамической типизацией. 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 решает эту проблему, позволяя пользователям писать приведённый выше код без явного указания базовых классов в определении класса. Благодаря этому средства статической проверки типов могут неявно считать Bucket подтипом и Sized, и Iterable[int]. Это называется структурной подтипизацией (или статической утииной 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 определять 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 индексирование с помощью [].
-
typing.Any -
Специальный тип, обозначающий неограниченный тип.
- Каждый тип совместим с
Any. -
Anyсовместим с каждым типом.
Изменено в версии 3.11: Теперь
Anyможно использовать в качестве базового класса. Это может быть полезно, чтобы избежать ошибок средств проверки типов для классов, которые могут поддерживать любой тип благодаря структурной типизации или отличаются высокой динамичностью. - Каждый тип совместим с
-
typing.AnyStr -
Определение:
AnyStr = TypeVar('AnyStr', str, bytes)AnyStrпредназначен для функций, которые могут принимать аргументы типаstrилиbytes, но не могут допускать 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 | bytesотличаются друг от друга и используются в разных случаях:# 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!"Устарело с версии 3.13, будет удалено в версии 3.18: Устарело в пользу нового синтаксиса параметров типа. Используйте
class A[T: (str, bytes)]: ...вместо импортаAnyStr. Подробнее см. в PEP 695.В Python 3.16
AnyStrбудет удалён изtyping.__all__, а при обращении к нему или его импорте изtypingво время выполнения будут выдаваться предупреждения об устаревании.AnyStrбудет удалён изtypingв Python 3.18.
-
typing.LiteralString -
Специальный тип, включающий только строковые литералы.
Любой строковый литерал совместим с
LiteralString, как и другой объект типаLiteralString. Однако объект, типизированный просто какstr, несовместим с ним. Строка, созданная путём объединения 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 привести к проблемам. Например, два приведённых выше случая, вызывающие ошибки средства проверки типов, могут быть уязвимы для SQL-инъекций.Подробнее см. в PEP 675.
Добавлено в версии 3.11.
-
typing.Never -
typing.NoReturn -
NeverиNoReturnобозначают нижний тип — тип, у которого нет элементов.Их можно использовать, чтобы указать, что функция никогда не возвращает управление, например
sys.exit():from typing import Never # or NoReturn def stop() -> Never: raise RuntimeError('no way')Или чтобы определить функцию, которую никогда не следует вызывать, поскольку для неё нет допустимых аргументов, например
assert_never():from typing import Never # or NoReturn 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 Never (or NoReturn)NeverиNoReturnимеют одинаковый смысл в системе типов, и статические средства проверки типов рассматривают их как эквивалентные.Добавлено в версии 3.6.2: Добавлен
NoReturn.Добавлено в версии 3.11: Добавлен
Never.
-
typing.Self -
Специальный тип, представляющий текущий охватывающий класс.
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 более кратко:
from typing import TypeVar Self = TypeVar("Self", bound="Foo") class Foo: def return_self(self: Self) -> Self: ... return selfВ общем случае, если что-либо возвращает
self, как в примерах выше, для аннотации возвращаемого значения следует использоватьSelf. Если быFoo.return_selfбыл аннотирован как возвращающий"Foo", средство проверки типов определило бы, что объект, возвращаемыйSubclassOfFoo.return_self, имеет типFoo, а неSubclassOfFoo.К другим распространённым случаям использования относятся:
-
classmethod, которые используются как альтернативные конструкторы и возвращают экземпляры параметраcls. - Аннотирование метода
__enter__(), который возвращает self.
Не следует использовать
Selfв качестве аннотации возвращаемого значения, 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. в 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 в старых версиях Python 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 on Python <3.12. # 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. в PEP 613.
Добавлено в версии 3.10.
Устарело с версии 3.12:
TypeAliasустарел в пользу инструкцииtype, которая создаёт экземплярыTypeAliasTypeи изначально поддерживает отложенные ссылки. Обратите внимание: хотяTypeAliasиTypeAliasTypeслужат схожим целям и имеют похожие названия, это разные объекты, и второй не является типом первого. УдалениеTypeAliasпока не планируется, однако пользователям рекомендуется перейти на инструкцииtype.
Специальные формы
Их можно использовать в качестве типов в аннотациях. Все они поддерживают индексацию с помощью [], но каждая имеет уникальный синтаксис.
-
class typing.Union -
Тип объединения;
Union[X, Y]эквивалентноX | Yи означает X или Y.Чтобы определить объединение, используйте, например,
Union[int, str]или сокращённую записьint | str. Рекомендуется использовать сокращённую запись. Подробности:- Аргументы должны быть типами, и их должно быть не менее одного.
-
Объединения объединений уплощаются, например:
Union[Union[int, str], float] == Union[int, str, float]
Однако это не относится к объединениям, на которые ссылаются через псевдоним типа, чтобы избежать принудительного вычисления базового
TypeAliasType:type A = Union[int, str] Union[A, float] != Union[int, str, float]
-
Объединения с одним аргументом исчезают, например:
Union[int] == int # The constructor actually returns int
-
Избыточные аргументы пропускаются, например:
Union[int, str, int] == Union[int, str] == int | str
-
При сравнении объединений порядок аргументов игнорируется, например:
Union[int, str] == Union[str, int]
- Нельзя создавать подклассы
Unionили создавать его экземпляры. - Нельзя записать
Union[X][Y].
Изменено в версии 3.7: Явные подклассы больше не удаляются из объединений во время выполнения.
Изменено в версии 3.10: Объединения теперь можно записывать как
X | Y. См. выражения типа объединения.Изменено в версии 3.14:
types.UnionTypeтеперь является псевдонимом дляUnion, аUnion[int, str]иint | strсоздают экземпляры одного и того же класса. Чтобы во время выполнения проверить, является ли объектUnion, используйтеisinstance(obj, Union). Для совместимости с более ранними версиями Python используйтеget_origin(obj) is typing.Union or get_origin(obj) is types.UnionType.
-
typing.Optional -
Optional[X]эквивалентноX | None(илиUnion[X, None]).Обратите внимание, что это не то же самое, что необязательный аргумент — аргумент со значением по умолчанию. Для необязательного аргумента со значением по умолчанию не требуется квалификатор
Optionalв аннотации типа только потому, что он необязателен. Например:def foo(arg: int = 0) -> None: ...С другой стороны, если допускается явное значение
None, уместно использоватьOptionalнезависимо от того, является аргумент необязательным или нет. Например:def foo(arg: Optional[int] = None) -> None: ...Изменено в версии 3.10: Optional теперь можно записывать как
X | None. См. выражения типа объединения.
-
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].Concatenateдопустимо в подсказках типа Callable и при создании экземпляров пользовательских обобщённых классов с параметрамиParamSpec. Последний параметрConcatenateдолжен бытьParamSpecили многоточием (...).Например, для аннотирования декоратора
with_lock, который предоставляетthreading.Lockдекорируемой функции, можно использоватьConcatenate, чтобы указать, чтоwith_lockожидает вызываемый объект, принимающийLockв качестве первого аргумента и возвращающий вызываемый объект с другой сигнатурой типа. В данном 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 # Use this lock to ensure that only one thread is executing a function # at any time. my_lock = Lock() def with_lock[**P, R](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 были введены
ParamSpecиConcatenate) ParamSpec- Аннотирование вызываемых объектов
-
PEP 612 — переменные спецификации параметров (PEP, в котором были введены
-
typing.Literal -
Специальная форма типизации для определения «литеральных типов».
Literalможно использовать, чтобы сообщить средствам проверки типов, что аннотированный объект имеет значение, эквивалентное одному из указанных литералов.Например:
def validate_simple(data: Any) -> Literal[True]: # always returns True ... type Mode = 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 checkerНельзя создавать подклассы
Literal[...]. Во время выполнения в качестве аргумента типа дляLiteral[...]допускается произвольное значение, однако средства проверки типов могут накладывать ограничения. Подробнее о литеральных типах см. в PEP 586.Дополнительные сведения:
- Аргументы должны быть литеральными значениями, и их должно быть не менее одного.
-
Вложенные типы
Literalуплощаются, например:assert Literal[Literal[1, 2], 3] == Literal[1, 2, 3]
Однако это не относится к типам
Literal, на которые ссылаются через псевдоним типа, чтобы избежать принудительного вычисления базовогоTypeAliasType:type A = Literal[1, 2] assert Literal[A, 3] != Literal[1, 2, 3]
-
Избыточные аргументы пропускаются, например:
assert Literal[1, 2, 1] == Literal[1, 2]
-
При сравнении литералов порядок аргументов игнорируется, например:
assert Literal[1, 2] == Literal[2, 1]
- Нельзя создавать подклассы
Literalили создавать его экземпляры. - Нельзя записать
Literal[X][Y].
Добавлено в версии 3.8.
Изменено в версии 3.9.1: Теперь
Literalудаляет повторяющиеся параметры. Сравнение объектовLiteralна равенство больше не зависит от порядка. Теперь объектыLiteralвызывают исключениеTypeErrorпри сравнении на равенство, если один из их параметров не является хешируемым.
-
typing.ClassVar -
Специальная конструкция типа для обозначения переменных класса.
Как указано в PEP 526, аннотация переменной, обёрнутая в ClassVar, указывает, что данный атрибут предназначен для использования в качестве переменной класса и не должен задаваться для экземпляров этого класса. Использование:
class Starship: stats: ClassVar[dict[str, int]] = {} # class variable damage: int = 10 # instance variableClassVarпринимает только типы и не может индексироваться далее.ClassVarне является классом и не может использоваться сisinstance()илиissubclass().ClassVarне меняет поведение Python во время выполнения, но может использоваться статическими средствами проверки типов. Например, средство проверки типов может считать следующий код ошибочным:enterprise_d = Starship(3000) enterprise_d.stats = {} # Error, setting class variable on instance Starship.stats = {} # This is OKДобавлено в версии 3.5.3.
Изменено в версии 3.13: Теперь
ClassVarможно вкладывать вFinal, и наоборот.
-
typing.Final -
Специальная конструкция типизации для обозначения имён, являющихся неизменяемыми с точки зрения средств проверки типов.
Имена Final нельзя переопределять в любой области видимости. Имена Final, 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 checkerЭти свойства не проверяются во время выполнения. Подробнее см. в PEP 591.
Добавлено в версии 3.8.
Изменено в версии 3.13: Теперь
Finalможно вкладывать вClassVar, и наоборот.
-
typing.Required -
Специальная конструкция типизации для обозначения обязательного ключа
TypedDict.В основном это полезно для
total=FalseTypedDict. Подробнее см. вTypedDictи PEP 655.Добавлено в версии 3.11.
-
typing.NotRequired -
Специальная конструкция типизации для обозначения ключа
TypedDict, который может отсутствовать.Подробнее см. в
TypedDictи PEP 655.Добавлено в версии 3.11.
-
typing.ReadOnly -
Специальная конструкция типизации для обозначения элемента
TypedDictкак доступного только для чтения.Например:
class Movie(TypedDict): title: ReadOnly[str] year: int def mutate_movie(m: Movie) -> None: m["year"] = 1999 # allowed m["title"] = "The Matrix" # type checker error
Это свойство не проверяется во время выполнения.
Подробнее см. в
TypedDictи PEP 705.Добавлено в версии 3.13.
-
typing.Annotated -
Специальная форма типизации для добавления контекстных метаданных к аннотации.
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 хранятся 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 рассматривать аннотацию просто какT. Таким образом,Annotatedможет быть полезен в коде, где аннотации используются для целей, не связанных со статической системой типизации Python.Использование
Annotated[T, x]в качестве аннотации по-прежнему позволяет выполнять статическую проверку типовT, поскольку средства проверки типов просто игнорируют метаданныеx. В этом отношенииAnnotatedотличается от декоратора@no_type_check, который также можно использовать для добавления аннотаций вне системы типизации, но он полностью отключает проверку типов для функции или класса.Интерпретация метаданных — ответственность инструмента или библиотеки, обрабатывающих 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)]Первый аргумент
Annotatedдолжен быть допустимым типом. Можно указать несколько элементов метаданных, посколькуAnnotatedподдерживает переменное число аргументов. Порядок элементов метаданных сохраняется и имеет значение при проверке на равенство:@dataclass class ctype: kind: str a1 = Annotated[int, ValueRange(3, 10), ctype("char")] a2 = Annotated[int, ctype("char"), ValueRange(3, 10)] assert a1 != a2 # Order mattersИнструменту, обрабатывающему аннотации, предстоит решить, может ли клиент добавлять несколько элементов метаданных к одной аннотации и как объединять такие аннотации.
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") ]Однако это не относится к типам
Annotated, на которые ссылаются через псевдоним типа, чтобы избежать принудительного вычисления базовогоTypeAliasType:type From3To10[T] = Annotated[T, ValueRange(3, 10)] assert Annotated[From3To10[int], 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 type Vec[T] = Annotated[list[tuple[T, T]], MaxLen(10)] # When used in a type annotation, a type checker will treat "V" the same as # ``Annotated[list[tuple[int, int]], MaxLen(10)]``: type V = Vec[int]Annotatedнельзя использовать с распакованнымTypeVarTuple:type Variadic[*Ts] = Annotated[*Ts, Ann1] = Annotated[T1, T2, T3, ..., Ann1] # NOT valid
где
T1,T2, … — этоTypeVars. Это недопустимо, поскольку 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 метаданные, связанные с типом
Annotated, 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')Чтобы получить исходный тип, обёрнутый в
Annotated, используйте атрибут__origin__:>>> from typing import Annotated, get_origin >>> Password = Annotated[str, "secret"] >>> Password.__origin__ <class 'str'>
Обратите внимание, что вызов
get_origin()вернёт самAnnotated:>>> get_origin(Password) typing.Annotated
См. также
- PEP 593 — гибкие аннотации функций и переменных
-
PEP, в рамках которого
Annotatedбыла добавлена в стандартную библиотеку.
Добавлено в версии 3.9.
-
typing.TypeIs -
Специальная конструкция типизации для обозначения пользовательских функций-предикатов типов.
TypeIsможно использовать для аннотирования возвращаемого типа пользовательской функции-предиката типов.TypeIsпринимает только один аргумент типа. Во время выполнения помеченные таким образом функции должны возвращать логическое значение и принимать как минимум один позиционный аргумент.TypeIsпредназначена для сужения типа — метода, используемого статическими средствами проверки типов для определения более точного типа выражения в потоке выполнения программы. Обычно сужение типа выполняется путём анализа условного потока выполнения и применения сужения к блоку кода. Условное выражение в данном случае иногда называют «предикатом типа»:def is_str(val: str | float): # "isinstance" type predicate if isinstance(val, str): # Type of ``val`` is narrowed to ``str`` ... else: # Else, type of ``val`` is narrowed to ``float``. ...Иногда удобно использовать пользовательскую логическую функцию в качестве предиката типа. В качестве возвращаемого типа такой функции следует указать
TypeIs[...]илиTypeGuard, чтобы сообщить статическим средствам проверки типов о таком намерении. ОбычноTypeIsведёт себя интуитивнее, чемTypeGuard, но его нельзя использовать, когда входной и выходной типы несовместимы (например,list[object]сlist[int]) или когда функция не возвращаетTrueдля всех экземпляров сужаемого типа.Использование
-> TypeIs[NarrowedType]сообщает статическому средству проверки типов следующее о заданной функции:- Возвращаемое значение является логическим.
- Если возвращаемое значение —
True, тип аргумента представляет собой пересечение исходного типа аргумента иNarrowedType. - Если возвращаемое значение —
False, тип аргумента сужается и исключаетNarrowedType.
Например:
from typing import assert_type, final, TypeIs class Parent: pass class Child(Parent): pass @final class Unrelated: pass def is_parent(val: object) -> TypeIs[Parent]: return isinstance(val, Parent) def run(arg: Child | Unrelated): if is_parent(arg): # Type of ``arg`` is narrowed to the intersection # of ``Parent`` and ``Child``, which is equivalent to # ``Child``. assert_type(arg, Child) else: # Type of ``arg`` is narrowed to exclude ``Parent``, # so only ``Unrelated`` is left. assert_type(arg, Unrelated)Тип внутри
TypeIsдолжен соответствовать типу аргумента функции; в противном случае статические средства проверки типов выдадут ошибку. Неправильно написанная функцияTypeIsможет привести к некорректному поведению системы типов; пользователь несёт ответственность за написание таких функций с соблюдением типовой безопасности.Если функция
TypeIsявляется методом класса или экземпляра, тип вTypeIsсоответствует типу второго параметра (послеclsилиself).Короче говоря, форма
def foo(arg: TypeA) -> TypeIs[TypeB]: ...означает, что еслиfoo(arg)возвращаетTrue, тоargявляется экземпляромTypeB, а если возвращаетFalse, то не является экземпляромTypeB.TypeIsтакже работает с переменными типа. Дополнительные сведения см. в PEP 742 (сужение типов с помощьюTypeIs).Добавлено в версии 3.13.
-
typing.TypeGuard -
Специальная конструкция типизации для обозначения пользовательских функций-предикатов типов.
Функции-предикаты типов — это пользовательские функции, возвращающие результат проверки того, является ли их аргумент экземпляром определённого типа.
TypeGuardработает аналогичноTypeIs, но оказывает несколько иное влияние на проверку типов (см. ниже).Использование
-> TypeGuardсообщает статическому средству проверки типов следующее о заданной функции:- Возвращаемое значение является логическим.
- Если возвращаемое значение —
True, тип аргумента — это тип внутриTypeGuard.
TypeGuardтакже работает с переменными типа. Подробнее см. в PEP 647.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!")TypeIsиTypeGuardразличаются следующим образом:-
TypeIsтребует, чтобы сужаемый тип был подтипом входного типа, тогда какTypeGuardэтого не требует. Основная причина — возможность сужать, например,list[object]доlist[str], несмотря на то что последний не является подтипом первого, посколькуlistинвариантен. - Когда функция
TypeGuardвозвращаетTrue, средства проверки типов сужают тип переменной точно до типаTypeGuard. Когда функцияTypeIsвозвращаетTrue, средства проверки типов могут вывести более точный тип, объединяющий ранее известный тип переменной с типомTypeIs. (Технически это называется типом-пересечением.) - Когда функция
TypeGuardвозвращаетFalse, средства проверки типов не могут сузить тип переменной. Когда функцияTypeIsвозвращаетFalse, средства проверки типов могут сузить тип переменной, исключив типTypeIs.
Добавлено в версии 3.10.
-
typing.Unpack -
Оператор типизации, условно обозначающий, что объект был распакован.
Например, применение оператора распаковки
*к кортежу переменных типа эквивалентно использованиюUnpackдля обозначения того, что кортеж переменных типа был распакован:Ts = TypeVarTuple('Ts') tup: tuple[*Ts] # Effectively does: tup: tuple[Unpack[Ts]]Фактически
Unpackможно взаимозаменяемо использовать с*в контексте типовtyping.TypeVarTupleиbuiltins.tuple. В более старых версиях Python можно встретить явное использованиеUnpack, когда*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-compatibleUnpackтакже можно использовать вместе сtyping.TypedDictдля типизации**kwargsв сигнатуре функции:from typing import TypedDict, Unpack class Movie(TypedDict): name: str year: int # This function expects two keyword arguments - `name` of type `str` # and `year` of type `int`. def foo(**kwargs: Unpack[Movie]): ...Подробнее об использовании
Unpackдля типизации**kwargsсм. в PEP 692.Добавлено в версии 3.11.
Создание обобщённых типов и псевдонимов типов
Следующие классы не следует использовать непосредственно в качестве аннотаций. Их назначение — служить строительными блоками для создания обобщённых типов и псевдонимов типов.
Эти объекты можно создавать с помощью специального синтаксиса (списков параметров типа и оператора type). Для совместимости с Python 3.11 и более ранними версиями их также можно создавать без специального синтаксиса, как описано ниже.
-
class typing.Generic -
Абстрактный базовый класс для обобщённых типов.
Обычно обобщённый тип объявляется добавлением списка параметров типа после имени класса:
class Mapping[KT, VT]: def __getitem__(self, key: KT) -> VT: ... # Etc.Такой класс неявно наследуется от
Generic. Семантика этого синтаксиса во время выполнения описана в Справочнике по языку.Затем этот класс можно использовать следующим образом:
def lookup_name[X, Y](mapping: Mapping[X, Y], key: X, default: Y) -> Y: try: return mapping[key] except KeyError: return defaultЗдесь квадратные скобки после имени функции указывают на обобщённую функцию.
Для обратной совместимости обобщённые классы также можно объявлять, явно наследуясь от
Generic. В этом случае параметры типа необходимо объявить отдельно:KT = TypeVar('KT') VT = TypeVar('VT') class Mapping(Generic[KT, VT]): def __getitem__(self, key: KT) -> VT: ... # Etc.
-
class typing.TypeVar(name, *constraints, bound=None, covariant=False, contravariant=False, infer_variance=False, default=typing.NoDefault) -
Переменная типа.
Предпочтительный способ создать переменную типа — использовать специальный синтаксис для обобщённых функций, обобщённых классов и обобщённых псевдонимов типов:
class Sequence[T]: # T is a TypeVar ...Этот синтаксис также можно использовать для создания ограниченных сверху переменных типа и переменных типа с ограничениями:
class StrSequence[S: str]: # S is a TypeVar with a `str` upper bound; ... # we can say that S is "bounded by `str`" class StrOrBytesSequence[A: (str, bytes)]: # A is a TypeVar constrained to str or bytes ...Однако при необходимости многоразовые переменные типа можно создать вручную, например так:
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 предназначены главным образом для статических анализаторов типов. Они служат параметрами обобщённых типов, а также определений обобщённых функций и псевдонимов типов. Дополнительные сведения об обобщённых типах см. в разделе
Generic. Обобщённые функции работают следующим образом:def repeat[T](x: T, n: int) -> Sequence[T]: """Return a list containing n references to x.""" return [x]*n def print_capitalized[S: str](x: S) -> S: """Print x capitalized, and return x.""" print(x.capitalize()) return x def concatenate[A: (str, bytes)](x: A, y: A) -> A: """Add two strings or bytes objects together.""" return x + yОбратите внимание: переменные типа могут быть ограниченными сверху, с ограничениями или не иметь ни того, ни другого, но не могут быть одновременно ограниченными сверху и иметь ограничения.
Ковариантность или контравариантность переменных типа выводится анализаторами типов, если они созданы с помощью синтаксиса параметров типа или если передан параметр
infer_variance=True. Переменные типа, созданные вручную, можно явно пометить как ковариантные или контравариантные, передавcovariant=Trueилиcontravariant=True. По умолчанию переменные типа, созданные вручную, инвариантны. Дополнительные сведения см. в PEP 484 и PEP 695.Семантика переменных типа с верхней границей и переменных типа с ограничениями различается по нескольким важным аспектам. Использование переменной типа с верхней границей означает, что
TypeVarбудет разрешён в наиболее конкретный возможный тип: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 strВерхней границей переменной типа может быть конкретный тип, абстрактный тип (ABC или Protocol) или даже объединение типов:
# Can be anything with an __abs__ method def print_abs[T: SupportsAbs](arg: T) -> None: print("Absolute value:", abs(arg)) 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 переменной типа с ограничениями, напротив, означает, что
TypeVarможет быть разрешён только в один из заданных 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)вызывает исключениеTypeError.-
__name__ -
Имя переменной типа.
-
__covariant__ -
Указывает, была ли переменная типа явно помечена как ковариантная.
-
__contravariant__ -
Указывает, была ли переменная типа явно помечена как контравариантная.
-
__infer_variance__ -
Указывает, следует ли анализаторам типов выводить вариантность переменной типа.
Добавлено в версии 3.12.
-
__bound__ -
Верхняя граница переменной типа, если она задана.
Изменено в версии 3.12: Для переменных типа, созданных с помощью синтаксиса параметров типа, граница вычисляется только при обращении к атрибуту, а не при создании переменной типа (см. раздел Отложенное вычисление).
-
evaluate_bound() -
Функция вычисления, соответствующая атрибуту
__bound__. При непосредственном вызове этот метод поддерживает только форматVALUE, который эквивалентен прямому обращению к атрибуту__bound__, однако объект метода можно передать вannotationlib.call_evaluate_function(), чтобы вычислить значение в другом формате.Добавлено в версии 3.14.
-
__constraints__ -
Кортеж, содержащий ограничения переменной типа, если они заданы.
Изменено в версии 3.12: Для переменных типа, созданных с помощью синтаксиса параметров типа, ограничения вычисляются только при обращении к атрибуту, а не при создании переменной типа (см. раздел Отложенное вычисление).
-
evaluate_constraints() -
Функция вычисления, соответствующая атрибуту
__constraints__. При непосредственном вызове этот метод поддерживает только форматVALUE, который эквивалентен прямому обращению к атрибуту__constraints__, однако объект метода можно передать вannotationlib.call_evaluate_function(), чтобы вычислить значение в другом формате.Добавлено в версии 3.14.
-
__default__ -
Значение по умолчанию переменной типа или
typing.NoDefault, если значение по умолчанию не задано.Добавлено в версии 3.13.
-
evaluate_default() -
Функция вычисления, соответствующая атрибуту
__default__. При непосредственном вызове этот метод поддерживает только форматVALUE, который эквивалентен прямому обращению к атрибуту__default__, однако объект метода можно передать вannotationlib.call_evaluate_function(), чтобы вычислить значение в другом формате.Добавлено в версии 3.14.
-
has_default() -
Возвращает признак наличия у переменной типа значения по умолчанию. Это эквивалентно проверке, что
__default__не является синглтономtyping.NoDefault, но при этом не вызывает вычисление значения по умолчанию, вычисляемого отложенно.Добавлено в версии 3.13.
Изменено в версии 3.12: Теперь переменные типа можно объявлять с помощью синтаксиса параметров типа, представленного в PEP 695. Добавлен параметр
infer_variance.Изменено в версии 3.13: Добавлена поддержка значений по умолчанию.
-
-
class typing.TypeVarTuple(name, *, default=typing.NoDefault) -
Кортеж переменных типа. Специализированная форма переменной типа, позволяющая создавать вариативные обобщённые типы.
Кортежи переменных типа можно объявлять в списках параметров типа, поставив перед именем одну звёздочку (
*):def move_first_element_to_last[T, *Ts](tup: tuple[T, *Ts]) -> tuple[*Ts, T]: return (*tup[1:], tup[0])Или явно вызвав конструктор
TypeVarTuple: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, допускает параметризацию произвольным числом типов, поскольку ведёт себя как произвольное число 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 использование оператора распаковки
*вtuple[T, *Ts]. КонцептуальноTsможно представить как кортеж переменных типа(T1, T2, ...). Тогдаtuple[T, *Ts]станетtuple[T, *(T1, T2, ...)], что эквивалентноtuple[T, T1, T2, ...]. (Обратите внимание: в более старых версиях Python это могло записываться с использованиемUnpack, например так:Unpack[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:
class Array[*Shape]: def __getitem__(self, key: tuple[*Shape]) -> float: ... def __abs__(self) -> "Array[*Shape]": ... def get_shape(self) -> tuple[*Shape]: ...Кортежи переменных типа можно свободно комбинировать с обычными переменными типа:
class Array[DType, *Shape]: # This is fine pass class Array2[*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 типа или параметров типа может находиться не более одного кортежа переменных типа:
x: tuple[*Ts, *Ts] # Not valid class Array[*Shape, *Shape]: # Not valid passНаконец, распакованный кортеж переменных типа можно использовать как аннотацию типа для
*args:def call_soon[*Ts]( callback: Callable[[*Ts], None], *args: *Ts ) -> None: ... callback(*args)В отличие от нераспакованных аннотаций для
*args— например,*args: int, указывающей, что все аргументы имеют типint, —*args: *Tsпозволяет ссылаться на типы отдельных аргументов в*args. В данном случае это позволяет проверить, что типы*args, переданных вcall_soon, соответствуют типам позиционных аргументовcallback.Дополнительные сведения о кортежах переменных типа см. в PEP 646.
-
__name__ -
Имя кортежа переменных типа.
-
__default__ -
Значение по умолчанию кортежа переменных типа или
typing.NoDefault, если значение по умолчанию не задано.Добавлено в версии 3.13.
-
evaluate_default() -
Функция вычисления, соответствующая атрибуту
__default__. При непосредственном вызове этот метод поддерживает только форматVALUE, который эквивалентен прямому обращению к атрибуту__default__, однако объект метода можно передать вannotationlib.call_evaluate_function(), чтобы вычислить значение в другом формате.Добавлено в версии 3.14.
-
has_default() -
Возвращает признак наличия у кортежа переменных типа значения по умолчанию. Это эквивалентно проверке, что
__default__не является синглтономtyping.NoDefault, но при этом не вызывает вычисление значения по умолчанию, вычисляемого отложенно.Добавлено в версии 3.13.
Добавлено в версии 3.11.
Изменено в версии 3.12: Теперь кортежи переменных типа можно объявлять с помощью синтаксиса параметров типа, представленного в PEP 695.
Изменено в версии 3.13: Добавлена поддержка значений по умолчанию.
-
-
class typing.ParamSpec(name, *, bound=None, covariant=False, contravariant=False, infer_variance=False, default=typing.NoDefault) -
Переменная спецификации параметров. Специализированный вариант переменных типа.
В списках параметров типа спецификации параметров можно объявлять с помощью двух звёздочек (
**):type IntFunc[**P] = Callable[P, int]
Для совместимости с Python 3.11 и более ранними версиями объекты
ParamSpecтакже можно создавать следующим образом:P = ParamSpec('P')Переменные спецификации параметров предназначены главным образом для статических анализаторов типов. Они используются для передачи типов параметров одной вызываемой сущности другой — это часто встречается в функциях высшего порядка и декораторах. Их можно использовать только в
Concatenate, в качестве первого аргументаCallableили как параметры пользовательских обобщённых типов. Дополнительные сведения об обобщённых типах см. в разделеGeneric.Например, чтобы добавить к функции базовое журналирование, можно создать декоратор
add_logging, записывающий вызовы функции в журнал. Переменная спецификации параметров сообщает анализатору типов, что вызываемая сущность, переданная декоратору, и новая вызываемая сущность, возвращаемая им, имеют взаимозависимые параметры типа:from collections.abc import Callable import logging def add_logging[T, **P](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 + yБез
ParamSpecраньше проще всего было аннотировать это с помощьюTypeVarс верхней границейCallable[..., Any]. Однако это приводит к двум проблемам:- Анализатор типов не может проверить тип функции
inner, поскольку*argsи**kwargsдолжны иметь типAny. -
В теле декоратора
add_loggingпри возврате функцииinnerможет потребоватьсяcast(), либо статическому анализатору типов необходимо указать игнорироватьreturn inner.
-
args
-
kwargs -
Поскольку
ParamSpecохватывает как позиционные, так и именованные параметры,P.argsиP.kwargsможно использовать, чтобы разделитьParamSpecна составляющие.P.argsпредставляет собой кортеж позиционных параметров в данном вызове и должен использоваться только для аннотации*args.P.kwargsпредставляет собой соответствие именованных параметров их значениям в данном вызове и должен использоваться только для аннотации**kwargs. Аннотируемый параметр должен находиться в области видимости для обоих атрибутов. Во время выполненияP.argsиP.kwargsявляются экземплярами соответственноParamSpecArgsиParamSpecKwargs.
-
__name__ -
Имя спецификации параметров.
-
__default__ -
Значение по умолчанию спецификации параметров или
typing.NoDefault, если значение по умолчанию не задано.Добавлено в версии 3.13.
-
evaluate_default() -
Функция вычисления, соответствующая атрибуту
__default__. При непосредственном вызове этот метод поддерживает только форматVALUE, который эквивалентен прямому обращению к атрибуту__default__, однако объект метода можно передать вannotationlib.call_evaluate_function(), чтобы вычислить значение в другом формате.Добавлено в версии 3.14.
-
has_default() -
Возвращает признак наличия у спецификации параметров значения по умолчанию. Это эквивалентно проверке, что
__default__не является синглтономtyping.NoDefault, но при этом не вызывает вычисление значения по умолчанию, вычисляемого отложенно.Добавлено в версии 3.13.
Переменные спецификации параметров, созданные с помощью
covariant=Trueилиcontravariant=True, можно использовать для объявления ковариантных или контравариантных обобщённых типов. Также, как и дляTypeVar, допускается аргументbound. Однако фактическая семантика этих ключевых слов пока не определена.Добавлено в версии 3.10.
Изменено в версии 3.12: Теперь спецификации параметров можно объявлять с помощью синтаксиса параметров типа, представленного в PEP 695.
Изменено в версии 3.13: Добавлена поддержка значений по умолчанию.
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
- Анализатор типов не может проверить тип функции
-
class typing.ParamSpecArgs -
class 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 особого значения для статических анализаторов 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.
-
class typing.TypeAliasType(name, value, *, type_params=()) -
Тип псевдонимов типов, созданных с помощью оператора
type.Пример:
>>> type Alias = int >>> type(Alias) <class 'typing.TypeAliasType'>
Добавлено в версии 3.12.
-
__name__ -
Имя псевдонима типа:
>>> type Alias = int >>> Alias.__name__ 'Alias'
-
__module__ -
Имя модуля, в котором был определён псевдоним типа:
>>> type Alias = int >>> Alias.__module__ '__main__'
-
__type_params__ -
Параметры типа псевдонима или пустой кортеж, если псевдоним не является обобщённым:
>>> type ListOrSet[T] = list[T] | set[T] >>> ListOrSet.__type_params__ (T,) >>> type NotGeneric = int >>> NotGeneric.__type_params__ ()
-
__value__ -
Значение псевдонима типа. Оно вычисляется отложенно, поэтому имена, использованные в определении псевдонима, разрешаются только при обращении к атрибуту
__value__:>>> type Mutually = Recursive >>> type Recursive = Mutually >>> Mutually Mutually >>> Recursive Recursive >>> Mutually.__value__ Recursive >>> Recursive.__value__ Mutually
-
evaluate_value() -
Функция вычисления, соответствующая атрибуту
__value__. При непосредственном вызове этот метод поддерживает только форматVALUE, который эквивалентен прямому обращению к атрибуту__value__, однако объект метода можно передать вannotationlib.call_evaluate_function(), чтобы вычислить значение в другом формате:>>> type Alias = undefined >>> Alias.__value__ Traceback (most recent call last): ... NameError: name 'undefined' is not defined >>> from annotationlib import Format, call_evaluate_function >>> Alias.evaluate_value(Format.VALUE) Traceback (most recent call last): ... NameError: name 'undefined' is not defined >>> call_evaluate_function(Alias.evaluate_value, Format.FORWARDREF) ForwardRef('undefined')Добавлено в версии 3.14.
Распаковка
Псевдонимы типов поддерживают распаковку со звёздочкой с помощью синтаксиса
*Alias. Это эквивалентно непосредственному использованиюUnpack[Alias]:>>> type Alias = tuple[int, str] >>> type Unpacked = tuple[bool, *Alias] >>> Unpacked.__value__ tuple[bool, typing.Unpack[Alias]]
Добавлено в версии 3.14.
-
Другие специальные директивы
Эти 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().Пример использования:
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 значением по умолчанию должны следовать после всех полей без значения по умолчанию.
Типы для каждого имени поля можно получить, вызвав
annotationlib.get_annotations()для полученного класса. (Имена полей находятся в атрибуте_fields, а значения по умолчанию — в атрибуте_field_defaults; оба они входят в 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[T](NamedTuple): key: T group: list[T]Использование с обратной совместимостью:
# For creating a generic NamedTuple on Python 3.11 T = TypeVar("T") class Group(NamedTuple, Generic[T]): key: T group: list[T] # A functional syntax is also supported Employee = NamedTuple('Employee', [('name', str), ('id', int)])Изменено в версии 3.6: Добавлена поддержка синтаксиса аннотаций переменных 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 3.9:
NamedTupleтеперь является функцией, а не классом. Его по-прежнему можно использовать в качестве базового класса, как описано выше.Изменено в версии 3.11: Добавлена поддержка обобщённых именованных кортежей.
Изменено в версии 3.14: Использование
super()(и переменной замыкания__class__closure variable) в методах подклассовNamedTupleне поддерживается и вызываетTypeError.Устарело с версии 3.13, будет удалено в версии 3.15: Недокументированный синтаксис с аргументами-ключевыми словами для создания классов NamedTuple (
NT = NamedTuple("NT", x=int)) устарел и будет запрещён в версии 3.15. Вместо него используйте синтаксис на основе класса или функциональный синтаксис.Устарело с версии 3.13, будет удалено в версии 3.15: При использовании функционального синтаксиса для создания класса NamedTuple отсутствие значения для параметра ‘fields’ (
NT = NamedTuple("NT")) считается устаревшим. ПередачаNoneпараметру ‘fields’ (NT = NamedTuple("NT", None)) также считается устаревшей. Оба варианта будут запрещены в Python 3.15. Чтобы создать класс NamedTuple без полей, используйтеclass NT(NamedTuple): passилиNT = NamedTuple("NT", []).
-
class typing.NewType(name, tp) -
Вспомогательный класс для создания различных типов с небольшими накладными расходами.
Средство проверки типов считает
NewTypeотдельным типом. Однако во время выполнения вызовNewTypeвозвращает переданный аргумент без изменений.Пример использования:
UserId = NewType('UserId', int) # Declare the NewType "UserId" first_user = UserId(1) # "UserId" returns the argument unchanged at runtime-
__module__ -
Имя модуля, 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 в первую очередь используются со статическими средствами проверки типов, распознающими структурную подтипизацию (статическую типизацию по принципу утиной типизации), например:
class C: def meth(self) -> int: return 0 def func(x: Proto) -> int: return x.meth() func(C()) # Passes static type checkПодробнее см. в PEP 544. Классы-протоколы, декорированные с помощью
@runtime_checkable(описанного ниже), работают как простые протоколы времени выполнения, проверяющие только наличие заданных атрибутов и игнорирующие их сигнатуры и типы. Классы-протоколы без этого декоратора нельзя использовать в качестве второго аргументаisinstance()илиissubclass().Классы-протоколы могут быть обобщёнными, например:
class GenProto[T](Protocol): def meth(self) -> T: ...В коде, который должен быть совместим с Python 3.11 и более ранними версиями, обобщённые протоколы можно записать так:
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(). Это позволяет выполнять простую структурную проверку, очень похожую на проверки «узкоспециализированных» классов 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)Этот декоратор вызывает
TypeError, если применён к классу, который не является протоколом.Примечание
@runtime_checkableпроверяет только наличие необходимых методов или атрибутов, но не их сигнатуры и типы. Например,ssl.SSLObjectявляется классом, поэтому проверкаissubclass()считает его подклассом 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, чувствительном к производительности, для структурных проверок рассмотрите альтернативные варианты, например вызовыhasattr().Добавлено в версии 3.8.
Изменено в версии 3.12: Внутренняя реализация проверок
isinstance()для протоколов времени выполнения теперь используетinspect.getattr_static()для поиска атрибутов (ранее использовалсяhasattr()). В результате некоторые объекты, которые раньше считались экземплярами протокола времени выполнения, в Python 3.12 и более поздних версиях могут больше не считаться его экземплярами, и наоборот. Большинство пользователей это изменение, скорее всего, не затронет.Изменено в версии 3.12: Сразу после создания класса состав его протокола времени выполнения теперь считается «зафиксированным». Изменение атрибутов такого протокола во время выполнения по-прежнему возможно, но не влияет на проверки
isinstance(), сравнивающие объекты с этим протоколом. Подробнее см. в разделе Что нового в Python 3.12.
-
class typing.TypedDict(dict) -
Специальная конструкция для добавления подсказок типов к словарю. Во время выполнения «экземпляры
TypedDict» являются обычнымиdicts.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. Пример использования: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')Другой способ создать
TypedDict— использовать синтаксис вызова функции. Второй аргумент должен быть литераломdict:Point2D = TypedDict('Point2D', {'x': int, 'y': int, 'label': str})Этот функциональный синтаксис позволяет объявлять ключи, которые не являются допустимыми идентификаторами, например потому, что они являются ключевыми словами или содержат дефисы, либо когда имена ключей не должны подвергаться искажению имён, как обычные приватные имена:
# raises SyntaxError class Point2D(TypedDict): in: int # 'in' is a keyword x-y: int # name with hyphens class Definition(TypedDict): __schema: str # mangled to `_Definition__schema` # OK, functional syntax Point2D = TypedDict('Point2D', {'in': int, 'x-y': int}) Definition = TypedDict('Definition', {'__schema': str}) # not mangledПо умолчанию в
TypedDictдолжны присутствовать все ключи. Отдельные ключи можно сделать необязательными 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 сделать все ключи необязательными по умолчанию, указав значение
Falseдля параметра totality: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 любой из ключей. От средства проверки типов ожидается поддержка только литераловFalseилиTrueв качестве значения аргументаtotal. ЗначениеTrueиспользуется по умолчанию и делает обязательными все элементы, объявленные в теле класса.Отдельные ключи
total=FalseTypedDictможно сделать обязательными 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 помощью синтаксиса на основе класса. Пример использования:class Point3D(Point2D): z: intУ
Point3Dесть 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 TypeErrorТип
TypedDictможет быть обобщённым:class Group[T](TypedDict): key: T group: list[T]Чтобы создать обобщённый
TypedDict, совместимый с Python 3.11 и более ранними версиями, явно унаследуйте его отGeneric:T = TypeVar("T") class Group(TypedDict, Generic[T]): key: T group: list[T]Тип
TypedDictможно исследовать с помощьюannotationlib.get_annotations()(дополнительные сведения о рекомендуемых практиках работы с аннотациями см. в разделе Рекомендации по использованию аннотаций) и следующих атрибутов:-
__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 то, является ли класс семантически полным. Например,TypedDictсо значением__total__, равнымTrue, может содержать ключи, помеченные какNotRequired, или 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 присутствовать в__required_keys__, а ключи, помеченные какNotRequired, всегда будут присутствовать в__optional_keys__.Для обратной совместимости с Python 3.10 и более ранними версиями также можно использовать наследование, чтобы объявить обязательные и необязательные ключи в одном
TypedDict. Для этого нужно объявитьTypedDictс одним значением аргументаtotal, а затем унаследовать от него другойTypedDictс другим значениемtotal:>>> 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, аннотации не вычисляются при определенииTypedDict. Поэтому интроспекция во время выполнения, на которую опираются__required_keys__и__optional_keys__, может работать неправильно, а значения атрибутов могут быть ошибочными.
Поддержка
ReadOnlyотражена в следующих атрибутах:-
__readonly_keys__ -
Объект
frozenset, содержащий имена всех ключей, доступных только для чтения. Ключи доступны только для чтения, если они помечены квалификаторомReadOnly.Добавлено в версии 3.13.
-
__mutable_keys__ -
Объект
frozenset, содержащий имена всех изменяемых ключей. Ключи являются изменяемыми, если они не помечены квалификаторомReadOnly.Добавлено в версии 3.13.
Дополнительные примеры и подробные правила см. в разделе TypedDict документации по typing.
Добавлено в версии 3.8.
Изменено в версии 3.9:
TypedDictтеперь является функцией, а не классом. Его по-прежнему можно использовать в качестве базового класса, как описано выше.Изменено в версии 3.11: Добавлена поддержка пометки отдельных ключей как
RequiredилиNotRequired. См. PEP 655.Изменено в версии 3.11: Добавлена поддержка обобщённых
TypedDict.Изменено в версии 3.13: Удалена поддержка создания
TypedDictс помощью аргументов-ключевых слов.Изменено в версии 3.13: Добавлена поддержка квалификатора
ReadOnly.Устарело с версии 3.13, будет удалено в версии 3.15: При использовании функционального синтаксиса для создания класса TypedDict отсутствие значения для параметра ‘fields’ (
TD = TypedDict("TD")) считается устаревшим. ПередачаNoneпараметру ‘fields’ (TD = TypedDict("TD", None)) также считается устаревшей. Оба варианта будут запрещены в Python 3.15. Чтобы создать класс TypedDict без полей, используйтеclass TD(TypedDict): passилиTD = TypedDict("TD", {}). -
Протоколы
Следующие протоколы предоставляются модулем typing. Все они декорированы с помощью @runtime_checkable.
-
class typing.SupportsAbs -
Протокол с одним абстрактным методом
__abs__, ковариантным по типу возвращаемого значения.
-
class typing.SupportsBytes -
Протокол с одним абстрактным методом
__bytes__.
-
class typing.SupportsComplex -
Протокол с одним абстрактным методом
__complex__.
-
class typing.SupportsFloat -
Протокол с одним абстрактным методом
__float__.
-
class typing.SupportsIndex -
Протокол с одним абстрактным методом
__index__.Добавлено в версии 3.8.
-
class typing.SupportsInt -
Протокол с одним абстрактным методом
__int__.
-
class typing.SupportsRound -
Протокол с одним абстрактным методом
__round__, ковариантным по типу возвращаемого значения.
Абстрактные базовые классы и протоколы для работы с вводом-выводом
-
class typing.IO[AnyStr] -
class typing.TextIO -
class typing.BinaryIO -
Обобщённый класс
IO[AnyStr]и его подклассыTextIO(IO[str])иBinaryIO(IO[bytes])представляют типы потоков ввода-вывода, например тех, которые возвращаетopen(). Обратите внимание, что эти классы не являются протоколами, а их интерфейс довольно широк.
Протоколы io.Reader и io.Writer предлагают более простой вариант для типов аргументов, если используются только методы read() или write() соответственно:
def read_and_write(reader: Reader[str], writer: Writer[bytes]):
data = reader.read()
writer.write(data.encode())
Для перебора строк входного потока также можно использовать collections.abc.Iterable:
def read_config(stream: Iterable[str]):
for line in stream:
...
Функции и декораторы
-
typing.cast(typ, val) -
Привести значение к типу.
Эта функция возвращает значение без изменений. Для средства проверки типов это означает, что возвращаемое значение имеет указанный тип, однако во время выполнения мы намеренно ничего не проверяем (мы хотим, чтобы это выполнялось как можно быстрее).
-
typing.assert_type(val, typ, /) -
Попросить статическое средство проверки типов подтвердить, что выведенный тип val — это typ.
Во время выполнения функция ничего не делает: она возвращает первый аргумент без изменений, не выполняя проверок и не вызывая побочных эффектов, независимо от фактического типа аргумента.
Когда статическое средство проверки типов встречает вызов
assert_type(), оно выдает ошибку, если значение не имеет указанного типа: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 средства 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 статическое средство 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 средству проверки типов вывести, что последний вариант не может быть выполнен, поскольку
arg— это либоint, либоstr, и оба варианта охвачены предыдущими вариантами.Если средство проверки типов обнаружит, что вызов
assert_never()достижим, оно выдаст ошибку. Например, если вместоint | str | floatв аннотации типа дляargбыл бы указан тип, средство проверки типов выдало бы ошибку, указывающую, чтоunreachableимеет типfloat. Чтобы вызовassert_neverпрошел проверку типов, выведенный тип переданного аргумента должен быть нижним типомNeverи ничем иным.Во время выполнения при вызове этой функции возникает исключение.
См. также
Дополнительные сведения о проверке полноты с помощью статической типизации приведены в разделе Недостижимый код и проверка полноты.
Добавлено в версии 3.11.
-
typing.reveal_type(obj, /) -
Попросить статическое средство проверки типов показать выведенный тип выражения.
Когда статическое средство проверки типов встречает вызов этой функции, оно выдает диагностическое сообщение с выведенным типом аргумента. Например:
x: int = 1 reveal_type(x) # Revealed type is "builtins.int"
Это может быть полезно, если нужно отладить работу средства проверки типов с определенным фрагментом кода.
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, выведенного средством проверки типов статически (быть более или менее конкретным).
Большинство средств 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, frozen_default=False, field_specifiers=(), **kwargs) -
Декоратор, помечающий объект как предоставляющий поведение, подобное
dataclass.Декоратор
@dataclass_transformможно применять к классу, метаклассу или функции, которая сама является декоратором. Наличие@dataclass_transform()сообщает статическому средству проверки типов, что декорированный объект выполняет во время выполнения «магические» действия, преобразующие класс аналогично@dataclasses.dataclass.Пример использования с функцией-декоратором:
@dataclass_transform() def create_model[T](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: strСредства проверки типов будут обрабатывать определенные выше классы
CustomerModelтак же, как классы, созданные с помощью@dataclasses.dataclass. Например, средства проверки типов будут считать, что у этих классов есть методы__init__, принимающиеidиname.Декорированный класс, метакласс или функция могут принимать следующие логические аргументы, которые средства проверки типов будут считать имеющими тот же эффект, что и соответствующие аргументы декоратора
@dataclasses.dataclass:init,eq,order,unsafe_hash,frozen,match_args,kw_onlyиslots. Значения этих аргументов (TrueилиFalse) должны поддаваться статическому вычислению.Аргументы декоратора
@dataclass_transformможно использовать для настройки поведения по умолчанию декорированного класса, метакласса или функции:- 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. -
frozen_default (bool) –
Указывает, считается ли параметр
frozenравнымTrueилиFalse, если вызывающий код его не указал. По умолчанию —False.Добавлено в версии 3.12.
-
field_specifiers (tuple[Callable[..., Any], ...]) – Задает статический список поддерживаемых классов или функций, описывающих поля, аналогичных
dataclasses.field(). По умолчанию —(). - **kwargs (Any) – Принимаются любые другие именованные аргументы для поддержки возможных расширений в будущем.
-
eq_default (bool) – Указывает, считается ли параметр
Средства проверки типов распознают следующие необязательные параметры спецификаторов полей:
Распознаваемые параметры спецификаторов полей Имя параметра
Описание
initУказывает, следует ли включать поле в синтезированный метод
__init__. Если параметр не указан, дляinitиспользуется значениеTrue.defaultЗадает значение поля по умолчанию.
default_factoryЗадает обратный вызов, который во время выполнения возвращает 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 его значение.factoryПсевдоним параметра
default_factoryу спецификаторов полей.kw_onlyУказывает, следует ли пометить поле как доступное только по имени. Если значение
True, поле будет доступно только по имени. Если значениеFalse, оно не будет доступно только по имени. Если параметр не указан, будет использовано значение параметраkw_onlyобъекта, декорированного с помощью@dataclass_transform, либо, если он не указан, значениеkw_only_defaultдля@dataclass_transform.aliasЗадает альтернативное имя поля. Это альтернативное имя используется в синтезированном методе
__init__.Во время выполнения этот декоратор записывает свои аргументы в атрибут
__dataclass_transform__декорированного объекта. Другого влияния на выполнение он не оказывает.Дополнительные сведения см. в 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 сочетаний типов аргументов. За последовательностью определений с декоратором@overloadдолжно следовать ровно одно определение без декоратора@overload(для той же функции или метода).Определения с декоратором
@overloadпредназначены только для средства проверки типов, поскольку они будут переопределены определением без декоратора@overload. Определение без декоратора@overload, напротив, будет использоваться во время выполнения, но должно игнорироваться средством проверки типов. Во время выполнения прямой вызов функции с декоратором@overloadвызывает 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, для определения
processиз документации к@overloadфункцияget_overloads(process)вернет последовательность из трех объектов функций для трех определенных перегрузок. Если вызвать ее для функции без перегрузок,get_overloads()вернет пустую последовательность.Функцию
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 пометки методов и классов как окончательных.
Декорирование метода с помощью
@finalсообщает средству 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 ...Проверка этих свойств во время выполнения не производится. Дополнительные сведения см. в PEP 591.
Добавлено в версии 3.8.
Изменено в версии 3.11: Теперь декоратор пытается установить атрибут
__final__в значениеTrueдля декорированного объекта. Таким образом, во время выполнения можно использовать проверку вродеif getattr(obj, "__final__", False), чтобы определить, помечен ли объектobjкак окончательный. Если декорированный объект не поддерживает установку атрибутов, декоратор возвращает объект без изменений и не вызывает исключение.
-
@typing.no_type_check -
Декоратор, указывающий, что аннотации не являются подсказками типов.
Его можно использовать как декоратор класса или функции. Для класса он рекурсивно применяется ко всем методам и классам, определенным в этом классе (но не к методам, определенным в его суперклассах или подклассах). Средства 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().Устарел начиная с версии 3.13; будет удален в версии 3.15: Средства проверки типов так и не добавили поддержку
@no_type_check_decorator. Поэтому он объявлен устаревшим и будет удален в Python 3.15.
-
@typing.override -
Декоратор, указывающий, что метод в подклассе предназначен для переопределения метода или атрибута суперкласса.
Средства проверки типов должны выдавать ошибку, если метод с декоратором
@overrideфактически ничего не переопределяет. Это помогает предотвратить ошибки, которые могут возникнуть, если базовый класс изменен, а в дочерний класс не внесены соответствующие изменения.Например:
class Base: def log_status(self) -> None: ... class Sub(Base): @override def log_status(self) -> None: # Okay: overrides Base.log_status ... @override def done(self) -> None: # Error reported by type checker ...Проверка этого свойства во время выполнения не производится.
Декоратор пытается установить атрибут
__override__в значениеTrueдля декорированного объекта. Таким образом, во время выполнения можно использовать проверку вродеif getattr(obj, "__override__", False), чтобы определить, помечен ли объектobjкак переопределение. Если декорированный объект не поддерживает установку атрибутов, декоратор возвращает объект без изменений и не вызывает исключение.Дополнительные сведения см. в PEP 698.
Добавлено в версии 3.12.
-
@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, определенных 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 такие классы предпочтительно сделать общедоступными.
Вспомогательные функции для интроспекции
-
typing.get_type_hints(obj, globalns=None, localns=None, include_extras=False, *, format=Format.VALUE) -
Возвращает словарь с подсказками типов для функции, метода, модуля, объекта класса или другого вызываемого объекта.
Часто результат совпадает с результатом
annotationlib.get_annotations(), но эта функция вносит в словарь аннотаций следующие изменения:- Строковые литералы и объекты
ForwardRef, представляющие отложенные ссылки, обрабатываются путем их вычисления в пространствах имен globalns, localns и, если применимо, параметров типа объекта obj. Если globalns или localns не задан, подходящие словари пространств имен определяются на основе obj. -
Noneзаменяется наtypes.NoneType. - Если к obj применен
@no_type_check, возвращается пустой словарь. - Если obj — класс
C, функция возвращает словарь, объединяющий аннотации базовых классовCс аннотациями самогоC. Для этого функция проходит поC.__mro__и последовательно объединяет аннотации каждого базового класса. Аннотации классов, стоящих раньше в порядке разрешения методов, всегда имеют приоритет над аннотациями классов, стоящих позже. - Функция рекурсивно заменяет все вхождения
Annotated[T, ...],Required[T],NotRequired[T]иReadOnly[T]наT, если только для include_extras не задано значениеTrue(подробности см. в документации кAnnotated).
Предупреждение
Эта функция может выполнять произвольный код, содержащийся в аннотациях. Дополнительные сведения см. в разделе Последствия интроспекции аннотаций для безопасности.
Примечание
Если используется
Format.VALUEи какие-либо отложенные ссылки в аннотациях obj не удается разрешить, возникает исключениеNameError. Например, это может произойти с именами, импортированными при помощиif TYPE_CHECKING. В более общем случае может возникнуть исключение любого типа, если аннотация содержит недопустимый код Python.Примечание
Вызов
get_type_hints()для экземпляра не поддерживается. Чтобы получить аннотации экземпляра, вызовитеget_type_hints()для его класса (например,get_type_hints(type(obj))).Изменено в версии 3.9: Добавлен параметр
include_extrasв рамках PEP 593. Дополнительные сведения см. в документации кAnnotated.Изменено в версии 3.11: Ранее
Optional[t]добавлялся к аннотациям функций и методов, если для значения по умолчанию было задано значениеNone. Теперь аннотация возвращается без изменений.Изменено в версии 3.14: Добавлен параметр
format. Дополнительные сведения см. в документации кannotationlib.get_annotations().Изменено в версии 3.14: Вызов
get_type_hints()для экземпляров больше не поддерживается. В более ранних версиях некоторые экземпляры принимались в качестве недокументированной детали реализации. - Строковые литералы и объекты
-
typing.get_origin(tp) -
Получить тип без параметров: для объекта typing вида
X[Y, Z, ...]вернутьX.Если
X— это псевдоним модуля typing для встроенного класса или класса изcollections, он будет приведен к исходному классу. ЕслиX— экземплярParamSpecArgsилиParamSpecKwargs, возвращается исходныйParamSpec. 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 assert get_origin(Annotated[str, "metadata"]) is Annotated 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) -
Получить аргументы типа со всеми подстановками: для объекта typing вида
X[Y, Z, ...]вернуть(Y, Z, ...).Если
X— это объединение илиLiteral, вложенное в другой обобщенный тип, порядок(Y, Z, ...)может отличаться от порядка исходных 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.get_protocol_members(tp) -
Возвращает набор членов, определенных в
Protocol.>>> from typing import Protocol, get_protocol_members >>> class P(Protocol): ... def a(self) -> str: ... ... b: int >>> get_protocol_members(P) == frozenset({'a', 'b'}) TrueДля аргументов, не являющихся протоколами, возбуждает исключение
TypeError.Добавлено в версии 3.13.
-
typing.is_protocol(tp) -
Определить, является ли тип
Protocol.Например:
class P(Protocol): def a(self) -> str: ... b: int assert is_protocol(P) assert not is_protocol(int)Эта функция возвращает true только для классов
Protocol, но не для их обобщенных псевдонимов:class GenericP[T](Protocol): def a(self) -> T: ... b: int assert not is_protocol(GenericP[int])Добавлено в версии 3.13.
-
typing.is_typeddict(tp) -
Проверить, 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)Эта функция возвращает true только для классов
TypedDict, но не для их обобщенных псевдонимов:class GenericFilm[T](TypedDict): title: str year: T assert not is_typeddict(GenericFilm[int])Добавлено в версии 3.10.
-
class typing.ForwardRef -
Класс для внутреннего представления строковых отложенных ссылок в системе типизации.
Например,
List["SomeClass"]неявно преобразуется вList[ForwardRef("SomeClass")]. Пользователям не следует создавать экземплярыForwardRef, однако этот класс может использоваться средствами интроспекции.Примечание
Обобщенные типы PEP 585, например
list["SomeClass"], не будут неявно преобразованы вlist[ForwardRef("SomeClass")]и поэтому не будут автоматически разрешаться вlist[SomeClass].Добавлено в версии 3.7.4.
Изменено в версии 3.14: Теперь это псевдоним для
annotationlib.ForwardRef. Некоторые недокументированные особенности поведения этого класса изменились; например, после вычисленияForwardRefвычисленное значение больше не кэшируется.
-
typing.evaluate_forward_ref(forward_ref, *, owner=None, globals=None, locals=None, type_params=None, format=annotationlib.Format.VALUE) -
Вычислить
annotationlib.ForwardRefкак подсказку типа.Это похоже на вызов
annotationlib.ForwardRef.evaluate(), но, в отличие от этого метода,evaluate_forward_ref()также рекурсивно вычисляет отложенные ссылки, вложенные в подсказку типа.Значения параметров owner, globals, locals, type_params и format описаны в документации к
annotationlib.ForwardRef.evaluate().Предупреждение
Эта функция может выполнять произвольный код, содержащийся в аннотациях. Дополнительные сведения см. в разделе Последствия интроспекции аннотаций для безопасности.
Добавлено в версии 3.14.
-
typing.NoDefault -
Служебный объект, обозначающий отсутствие значения по умолчанию у параметра типа. Например:
>>> T = TypeVar("T") >>> T.__default__ is typing.NoDefault True >>> S = TypeVar("S", default=None) >>> S.__default__ is None TrueДобавлено в версии 3.13.
Константа
-
typing.TYPE_CHECKING -
Специальная константа, которая статическими средствами проверки типов считается равной
True. Во время выполнения онаFalse.Модуль, импорт которого требует значительных ресурсов и который содержит только типы, используемые в аннотациях типов, можно безопасно импортировать внутри блока
if TYPE_CHECKING:. Это предотвращает фактический импорт модуля во время выполнения; аннотации не вычисляются немедленно (см. PEP 649), поэтому использование неопределённых символов в аннотациях безвредно, если впоследствии вы не будете их анализировать. Во время статического анализа типов ваш инструмент статического анализа типов установитTYPE_CHECKINGв значениеTrue, а это означает, что модуль будет импортирован и типы будут корректно проверены в ходе такого анализа.Пример использования:
if TYPE_CHECKING: import expensive_mod def fun(arg: expensive_mod.SomeType) -> None: local_var: expensive_mod.AnotherType = other_fun()Если иногда вам нужно анализировать во время выполнения аннотации типов, которые могут содержать неопределённые символы, используйте
annotationlib.get_annotations()с параметромformat, равнымannotationlib.Format.STRINGилиannotationlib.Format.FORWARDREF, чтобы безопасно получить аннотации, не вызывая исключениеNameError.Добавлено в версии 3.5.2.
Устаревшие псевдонимы
Этот модуль определяет несколько устаревших псевдонимов для уже существующих классов стандартной библиотеки. Изначально они были включены в модуль typing для поддержки параметризации этих обобщённых классов с помощью []. Однако в Python 3.9 эти псевдонимы стали избыточными, поскольку соответствующие существующие классы были дополнены поддержкой [] (см. PEP 585).
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 перед удалением. Гарантируется, что псевдонимы останутся в модуле typing без предупреждений об устаревании как минимум до Python 3.14.
Разработчикам средств проверки типов рекомендуется отмечать использование устаревших типов, если целевая минимальная версия Python проверяемой программы — 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.Устарел начиная 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.Устарел начиная 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
collections.abc.Set, а неsetилиtyping.Set.Устарел начиная 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 начиная с версии 3.9:
builtins.frozensetтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
typing.Tuple -
Устаревший псевдоним для
tuple.tupleиTupleобрабатываются в системе типов особым образом; подробнее см. раздел Аннотирование кортежей.Устарел начиная 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. раздел Тип объектов классов.Добавлено в версии 3.5.2.
Устарел начиная 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 начиная 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 начиная 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 начиная 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 начиная 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 начиная 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 функций
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].Устарели начиная с версии 3.9: Классы
PatternиMatchизreтеперь поддерживают[]. См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.Text -
Устаревший псевдоним для
str.Textпредоставляется для обеспечения совместимого с будущими версиями пути для кода Python 2: в Python 2Textявляется псевдонимомunicode.Используйте
Text, чтобы указать, что значение должно содержать строку Unicode способом, совместимым 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 начиная с версии 3.11: Python 2 больше не поддерживается, и большинство средств проверки типов также больше не поддерживают проверку типов кода Python 2. Удаление псевдонима в настоящее время не планируется, однако пользователям рекомендуется использовать
strвместоText.
Псевдонимы абстрактных базовых классов контейнеров из collections.abc
-
class typing.AbstractSet(Collection[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Set.Устарел начиная с версии 3.9:
collections.abc.Setтеперь поддерживает индексацию ([]). См. PEP 585 и Тип обобщённого псевдонима.
-
class typing.ByteString(Sequence[int]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.ByteString.Используйте
isinstance(obj, collections.abc.Buffer), чтобы проверить во время выполнения, реализует лиobjбуферный протокол. В аннотациях типов используйте либоBuffer, либо объединение типов, в котором явно перечислены типы, поддерживаемые вашим кодом (например,bytes | bytearray | memoryview).Изначально
ByteStringзадумывался как абстрактный класс, который служил бы суперклассом дляbytesиbytearray. Однако, поскольку у ABC никогда не было методов, знание о том, что объект является экземпляромByteString, на деле ничего полезного об объекте не сообщало. Другие распространённые типы буферов, напримерmemoryview, также никогда не считались подтипамиByteString(ни во время выполнения, ни средствами статической проверки типов).Подробнее см. PEP 688.
Устарел начиная с версии 3.9; будет удалён в версии 3.17.
-
class typing.Collection(Sized, Iterable[T_co], Container[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Collection.Добавлено в версии 3.6.
Устарел начиная 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 начиная 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 начиная 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 начиная 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.Устарел начиная 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 начиная 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 начиная 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 начиная 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 начиная 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 начиная 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 начиная 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.Подробные сведения об использовании
collections.abc.Coroutineиtyping.Coroutineв аннотациях типов см. в разделе Аннотирование генераторов и сопрограмм.Добавлено в версии 3.5.3.
Устарело начиная с версии 3.9: теперь
collections.abc.Coroutineподдерживает индексирование ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
-
class typing.AsyncGenerator(AsyncIterator[YieldType], Generic[YieldType, SendType]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.AsyncGenerator.Подробные сведения об использовании
collections.abc.AsyncGeneratorиtyping.AsyncGeneratorв аннотациях типов см. в разделе Аннотирование генераторов и сопрограмм.Добавлено в версии 3.6.1.
Устарело начиная с версии 3.9: теперь
collections.abc.AsyncGeneratorподдерживает индексирование ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.Изменено в версии 3.13: Теперь параметр
SendTypeимеет значение по умолчанию.
-
class typing.AsyncIterable(Generic[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.AsyncIterable.Добавлено в версии 3.5.2.
Устарело начиная с версии 3.9: теперь
collections.abc.AsyncIterableподдерживает индексирование ([]). 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: теперь
collections.abc.AsyncIteratorподдерживает индексирование ([]). 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: теперь
collections.abc.Awaitableподдерживает индексирование ([]). 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: теперь
collections.abc.Iterableподдерживает индексирование ([]). 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: теперь
collections.abc.Iteratorподдерживает индексирование ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
-
typing.Callable -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Callable.Подробные сведения об использовании
collections.abc.Callableиtyping.Callableв аннотациях типов см. в разделе Аннотирование вызываемых объектов.Устарело начиная с версии 3.9: теперь
collections.abc.Callableподдерживает индексирование ([]). 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.Подробные сведения об использовании
collections.abc.Generatorиtyping.Generatorв аннотациях типов см. в разделе Аннотирование генераторов и сопрограмм.Устарело начиная с версии 3.9: теперь
collections.abc.Generatorподдерживает индексирование ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.Изменено в версии 3.13: Добавлены значения по умолчанию для типов отправки и возврата.
-
class typing.Hashable -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Hashable.Устарело начиная с версии 3.12: Вместо этого используйте непосредственно
collections.abc.Hashable.
-
class typing.Reversible(Iterable[T_co]) -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Reversible.Устарело начиная с версии 3.9: теперь
collections.abc.Reversibleподдерживает индексирование ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.
-
class typing.Sized -
Устаревший псевдоним для
collections.abc.Sized.Устарело начиная с версии 3.12: Вместо этого используйте непосредственно
collections.abc.Sized.
Псевдонимы ABC из contextlib
-
class typing.ContextManager(Generic[T_co, ExitT_co]) -
Устаревший псевдоним для
contextlib.AbstractContextManager.Первый параметр типа,
T_co, обозначает тип, возвращаемый методом__enter__(). Необязательный второй параметр типа,ExitT_co, значение которого по умолчанию —bool | None, обозначает тип, возвращаемый методом__exit__().Добавлено в версии 3.5.4.
Устарело начиная с версии 3.9: теперь
contextlib.AbstractContextManagerподдерживает индексирование ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.Изменено в версии 3.13: Добавлен необязательный второй параметр типа,
ExitT_co.
-
class typing.AsyncContextManager(Generic[T_co, AExitT_co]) -
Устаревший псевдоним для
contextlib.AbstractAsyncContextManager.Первый параметр типа,
T_co, обозначает тип, возвращаемый методом__aenter__(). Необязательный второй параметр типа,AExitT_co, значение которого по умолчанию —bool | None, обозначает тип, возвращаемый методом__aexit__().Добавлено в версии 3.6.2.
Устарело начиная с версии 3.9: теперь
contextlib.AbstractAsyncContextManagerподдерживает индексирование ([]). См. PEP 585 и Тип универсального псевдонима.Изменено в версии 3.13: Добавлен необязательный второй параметр типа,
AExitT_co.
Сроки устаревания основных возможностей
Некоторые возможности в typing объявлены устаревшими и могут быть удалены в будущей версии Python. Для удобства в следующей таблице приведены основные сведения об устаревших возможностях. Эти сведения могут измениться; в таблице перечислены не все устаревшие возможности.
Возможность | Устарела в версии | Предполагаемое удаление | PEP/issue |
|---|---|---|---|
| 3.9 | Не определено (подробности см. в разделе Устаревшие псевдонимы) | |
3.9 | 3.17 | ||
3.11 | Не определено | ||
3.12 | Не определено | ||
3.12 | Не определено | ||
3.13 | 3.15 | ||
3.13 | 3.18 |
© 2001 Python Software Foundation
Licensed under the PSF License.
https://docs.python.org/3.14/library/typing.html