如何在 Python 中对函数（即“函数模板”）进行“泛型类型提示”？

Posted 2023-03-22

【中文标题】如何在 Python 中对函数（即“函数模板”）进行“泛型类型提示”？

【英文标题】：How to do 'generic type hinting' of functions (i.e 'function templates') in Python?

【发布时间】：2021-07-11 06:55:01

【问题描述】：

我很确定，以前有人问过这个问题，但我不知道要搜索什么..

我想键入提示“通用”函数（如 C++ 中的函数模板）

例如（这个例子完全没有意义——只是为了演示）

def foo(fn: Callable[Any, Any], args: Any) -> Any:
    return fn(args)

我想在我有完整类型信息的上下文中使用这个函数，所以我希望我可以摆脱任何Any。

def bar() -> int:
    func: Callable[[str], int] = lambda arg: len(arg)
    return foo(func, "Hurz")

一种方法当然是将foo 显式转换为(Callable[[str], int], str) -> int，但我正在寻找通用方法。

我猜我正在寻找的内容与 generics 有关，但我不知道如何使用它们来创建“函数模板”。

【问题讨论】：

(fn: Callable[[A], R], arg: A) -> R?

A 和 R 是什么？ foo 可能是包的一部分并且不知道它正在使用的类型..

...它们是泛型类型，TypeVars。

好的，TypeVar 是我应该寻找的（而不是Generics）-谢谢。如果你想把它变成一个答案，我会接受它

【参考方案1】：

Python typing 有两个部分来完成通常称为 generic programming 或 parametric polymorphism 或简称为“泛型”或“模板”的工作：

typing.TypeVar 定义一个通用占位符，例如T，以及 typing.Generic 定义一个通用类型，例如List。

两者一起形成完全可参数化的类型，例如List[T]。由于函数是内置的，def 关键字自然定义了泛型类型——只需要TypeVar。

只需为签名中所需的每个类型占位符定义一个TypeVar：

from typing import TypeVar, Callable

T = TypeVar('T')
R = TypeVar('R')

def foo(fn: Callable[[T], R], args: T) -> R:
    return fn(args)