PEP-484 具有自己类型的类型注释答案

【问题标题】：PEP-484 Type Annotations with own typesPEP-484 具有自己类型的类型注释
【发布时间】：2016-10-26 14:45:36
【问题描述】：

PEP-484 为类型注释提供语义。这些非常适合 a) 文档和 b) IDE 帮助。它们不太适合代码优化。

例如，很遗憾，不能将 PEP 484 注释与 Cython 一起使用 https://groups.google.com/d/msg/cython-users/DHcbk78rDec/6-b5XtCRGBEJ

或使用 Numba，后者使用自己的注释格式，以字符串的形式，如“float64(int32, int32)” http://numba.pydata.org/numba-doc/0.24.0/reference/types.html

我如何在 PEP 484 的框架内使用我自己的类型？ 我明确不想破坏 PEP-484 语义，而是用附加信息扩充现有类型对我自己的类型检查器可见，但对任何符合 PEP-484 的类型检查器或 IDE 都不可见。

以下内容是否会在 PEP-484 语义中被解释为 List[int]？

class Int32(int): pass
x = [1]   # type: List[Int32]

像这样更花哨的类型怎么样？

def combine(typeA, typeB):
    class X(typeA, typeB): pass
    return X

class Metre(): pass

# is y an 'int' to PEP-484 typecheckers?
y = 1 # type: combine(Int32, Metre)

对于使用类型提示的库有什么建议，包括类型解析和类型检查？

【问题讨论】：

numpy 和 484 上的类似问题 - stackoverflow.com/q/35673895/901925
我对研究不同的类型系统很感兴趣。我想拥有一个具有 Shen (shenlanguage.org/learn-shen/types/types_sequent_calculus.html) 灵活性的系统，并且能够定义自己的类型和键入规则。第一步是为测量单位构建一个静态检查器。 484 类型的语义非常诱人，b/c 非常灵活，例如我（希望）表示一个变量是 Int32 类型，同时具有维度米。优化器对 int32 感到满意，检查了物理单位，并且 gui 将 y 识别为 int。
很好的链接到 numpy 问题，这是正确的长期方向，我也喜欢 datashape 项目。首先，我更感兴趣的是打字方面如何在 484 上下文中处理我自己的类型以及如何从程序中解析类型信息。当然，我希望未来外部库能够最大程度地共享类型注解。

标签： python numpy types cython type-hinting

【解决方案1】：

从 Python 3.5 开始，我们不仅有PEP 483、PEP 484，还有实现它的typing module。

为了完全理解，您可能需要通读这 3 个文档。但对于您的具体情况，简短的回答是，在 PEP484 领域中，您可以通过 4 种方式使用自己的类型：

只需使用自己的类型进行注释，
创建type aliases,
使用NewType，或
使用own generic types

如果你的追求高于一切：

其他信息对我自己的类型检查器可见，但对任何符合 PEP-484 的类型检查器均不可见

那么第二种方法就是这样。如果你这样做：

Int32 = int
Int64 = int

x = 0 # type: Int32
y = 0 # type: Int64

那么 Int32 和 Int64 在 PEP484 领域中将是相同的，但您可以通过使用社区维护的 typed-ast module 查看代码的 AST（抽象语法树）来添加一些额外的检查。除了代码之外，该模块还解析类型 cmets，因此您可以阅读所使用的 exact 注释，从而获得 x 和 y 的一些额外类型信息。

而且，如果隐身不是第一要务，那么：

而不是class Int32(int): pass，我宁愿使用typing.NewType('Int32', int)，并且
我会使用typing.Union[Int32, Metre]，而不是combine(Int32, Metre)。

即

Int32 = typing.NewType('Int32', int)

class Metre:
    pass

x = [Int32(1)]  # type: List[Int32]
y = Int32(1) # type: typing.Union[Int32, Metre]

print(x[0] + 1) # ok, since Int32 is still int
y = Metre() # ok, since y can be Int32 or Metre

在上面的代码上，你可以运行社区维护的static type-checker mypy。

typed-ast 和 mypy 现在（2016 年）都处于非常活跃的开发阶段。并非一切都按预期工作，但据我所知，它们对于许多用例已经足够好，而且似乎没有其他选择。

【讨论】：