如何使用与 mypy 泛型兼容的值参数进行子类化？

Question

我正在寻找一种将参数传递给子类的简单方法。 https://www.python.org/dev/peps/pep-0487/ 提供了这样的符号：class C(Base, arg=value)。这可以完美地工作并且可以通过 mypy 对普通类进行正确的类型检查，但是它会因继承一些 Generic[T] 的泛型类而失败（参见下面的代码）。我错过了什么？

我正在使用 Python 3.6.8（Ubuntu 18.04 的 Python3）和 mypy 0.740。

这里有两个最小的独立示例：一个可以将它们放在两个 .py 文件中，对它们进行类型检查并运行它们。

此代码类型检查并运行良好：

# ok.py
# PEP 487, adapted from QuestBase example

class Foo(object):
    variable = "???"
    def __init_subclass__(cls, arg: str, **kwargs) -> None:
        cls.variable = arg
        super().__init_subclass__(**kwargs) # type: ignore

class Bar(Foo, arg="value"): ...

print(Bar.variable)

此代码类型检查但在运行时失败，TypeError: __init_subclass__() missing 1 required positional argument: 'arg'：

# problem.py
from typing import Generic, TypeVar
T = TypeVar('T')

# PEP 487, adapted from QuestBase example

class Foo(Generic[T]):
    variable = "???"
    def __init_subclass__(cls, arg: str, **kwargs) -> None:
        cls.variable = arg
        super().__init_subclass__(**kwargs) # type: ignore

class Bar(Foo[T], arg="value"): ... # crash

崩溃日志：

Traceback (most recent call last):
  File "problem.py", line 12, in <module>
    class Bar(Foo[T], arg="value"): ... # crash
  File "/usr/lib/python3.6/typing.py", line 682, in inner
    return func(*args, **kwds)
  File "/usr/lib/python3.6/typing.py", line 1143, in __getitem__
    orig_bases=self.__orig_bases__)
  File "/usr/lib/python3.6/typing.py", line 978, in __new__
    self = super().__new__(cls, name, bases, namespace, _root=True)
  File "/usr/lib/python3.6/typing.py", line 137, in __new__
    return super().__new__(cls, name, bases, namespace)
  File "/usr/lib/python3.6/abc.py", line 133, in __new__
    cls = super().__new__(mcls, name, bases, namespace, **kwargs)
TypeError: __init_subclass__() missing 1 required positional argument: 'arg'

很明显，Python 内部文件的崩溃表明我的文件存在问题。再说一次，我错过了什么？

是否有真正的类型检查解决方案或解决方法？

以下示例不是一个很好的解决方案（错误但类型检查）：

# fake.py
from typing import Generic, TypeVar
T = TypeVar('T')


class Foo(Generic[T]):
    variable = "???"

class Bar(Foo[T]):
    variable = "value"

class KO(Foo[T]):
    ... # forgot assignment but still typechecks


print(KO.variable) # "???"

以下示例使用构建类的函数，在运行时可以正常运行，但不进行类型检查：mypy 无法将函数的结果识别为可派生的基类：

# param.py
from typing import Generic, TypeVar, Type
T = TypeVar('T')

class Foo(Generic[T]):
    variable = "???"

def bar(arg: str) -> Type[Foo[T]]:
    class C(Foo[T]):
        variable = arg
    return C

Bar: Type[Foo[float]] = bar("value")
print(Bar.variable)

class Baz(Bar): ... # doesn't typecheck
print(Baz.variable)

错误日志：

param.py:16: error: Variable "param.Bar" is not valid as a type
param.py:16: error: Invalid base class "Bar"

Answer 1

根据您的 Python 版本，Foo[T] 可能是 Foo 的子类，也可能是其他一些奇怪的对象。 Python 3.6.8 是Foo[T] 是Foo 的子类的版本之一。由于它是Foo 的子类，因此需要使用arg 的某个值创建它，但它没有，因此出现错误。

在 Python 3.7 和 3.8 上，Foo[T] 不是Foo 的子类，事实上，它根本不是一个类。在这些版本上，您的代码应该可以正常工作。 （我测试了 3.7.0，它工作正常。）不过，我不会指望它保持正常。他们不断对typing 内部进行奇怪的新更改，因此将来可能会出现问题。