dataclasses.Field 不会将类型注释解析为实际类型

Question

python 标准 dataclasses 模块的 Field 类的文档仅指定：

其记录的属性是：

• [...]
• type：字段的类型。

对我来说，这似乎意味着该字段将包含类型本身，而不仅仅是字符串形式的名称。

但是，它似乎只是按原样复制类型注释，使其毫无用处。

例子：

@dataclasses.dataclass 
class C: 
    c: 'C'

dataclasses.fields(C)[0].type # This returns the string 'C'
typing.get_type_hints(C)['c'] # This returns the class C, as expected

在使用PEP563 类型注解时甚至会系统地出现该问题。

这是数据类模块中的错误吗？这是预期的行为吗？如果是这样，我如何检索给定 Field 实例的类型对象？

Answer 1

这是故意的。在导入时解析类型提示是昂贵的，尤其是当from __future__ import annotations 已被用于禁用解析它们时。

最初，当您使用from __future__ import annotations 开关并为字段添加ClassVar 或InitVar 类型注释时，将PEP 563 添加到Python 3.7 会破坏数据类；这些将不会在这一点上得到解决，并且仍然是一个字符串。如果您明确使用字符串，这在 PEP 563 之前已经是一个问题，请参阅dataclasses issue #92。这变成了Python bug, #33453，一旦数据类进入 Python 3.7。

“父”项目attrs 启发了dataclasses、also had this issue to solve。 Łukasz Langa（大多数类型提示 peps 的合著者，包括 PEP 563）在那里指出：

好的，所以我尝试了上述方法，它似乎是一个核选项，因为它强制评估所有注释。这是我想通过from __future__ import annotations 避免的。

dataclasses 的作者 Eric Smith 在discussion on the pull request that fixed issue 33453 中表示：

我一直在研究这样做。我认为@ambv 的观点是由于在每个字段上调用 ​​eval 都会引入性能损失，而字符串注释的目的是消除性能损失。

此外，还有其他问题；您不能在导入时评估所有类型提示，而不是在它们使用前向引用时：

除了性能问题之外，在以下情况下（没有__future__ 语句和没有数据类），我在get_type_hints() 上收到一个错误，因为在调用get_type_hints() 时C 未定义。这是python/typing#508。请注意，在此示例中调用 get_type_hints() 的位置正是 @dataclass 将要运行的位置，并且需要调用精简后的 get_type_hints()。

所以最后，dataclasses 所做的只是将字符串启发式应用于注释，并且不会为您加载它们。

要检索类型，只需在类本身上使用get_type_hints()，并将字段.name 属性作为结果的键：

resolved = typing.get_type_hints(C)
f = dataclasses.fields(C)[0]
ftype = resolved[f.name]