python - 使用可变泛型进行方法返回专门化

Question

目标是让以下伪代码在 Python 3.7+ 中有效，并让静态分析工具理解它。

class VariadicType(MaybeASpecialBaseClass, metaclass=MaybeASpecialMetaClass):
    @classmethod
    def method(cls)->Union[???]:
        pass  # some irrelevant code

assert(VariadicType[Type1, Type2, Type3, Type4].method.__annotations__["return"] == Union[Type1, Type2, Type3, Type4])
assert(VariadicType[Type1, Type2, Type3, Type4, Type5].method.__annotations__["return"] == Union[Type1, Type2, Type3, Type4, Type5])

是否可以支持某种class VariadicType(Generic[...])但然后获取所有传递的泛型类型？

我正在考虑采用 C# 方法

class VariadicType(Generic[T1]):
...
class VariadicType(Generic[T1, T2]):
...
class VariadicType(Generic[T1, T2, T3]):
...
class VariadicType(Generic[T1, T2, T3, T4]):
...
class VariadicType(Generic[T1, T2, T3, T4, T5]):
...

但这不是有效的代码 - VariadicType只能定义一次。

PS。代码的不相关部分应该检查 __annotations__["return"]并返回相应的结果。它正在应用 mixin。如果返回类型不是所有应用的 mixins 的并集，则静态分析会提示缺少字段和方法。具有非提示代码，其中类型作为方法参数给出，但返回类型为 Any这是最后的手段。

Answer 1

我已经遇到了这个问题，所以也许我可以解决这个问题。

问题

假设我们有下一个类定义:

T = TypeVar('T')
S = TypeVar('S')
class VaradicType(Generic[T, S]):
    pass

问题是 VaradicType[T, S] 调用 VaradicType.__class_getitem__((T, S)) ，它返回类 _GenericAlias< 的对象.

然后，如果您执行 cls = VaradicType[int, float]，您可以内省(introspection)用作索引的参数cls.__args__。

但是，如果您实例化像 obj = cls() 这样的对象，则无法执行 obj.__class__.__args__。
这是因为 _GenericAlias 实现了 __call__ 方法，该方法直接返回 VaradicType 的对象，该对象的 MRO 中没有任何包含有关参数信息的类提供。

class VaradicType(Generic[T, S]):
    pass
cls = VaradicType[int, float]().__class__
print('__args__' in cls) # False

一种解决方案

解决此问题的一种可能方法是在实例化 VaradicType 类的对象时添加有关通用参数的信息。

首先(按照前面的代码片段)，我们将向 VaradicType 添加一个元类:

class VaradicType(Generic[T, S], metaclass=GenericMixin):
    pass

我们可以利用这样一个事实:如果__getitem__定义在元类上，则其优先级高于__class_getitem__，以便绕过Generic.__class_getitem__

class GenericMixin(type):
    def __getitem__(cls, items):
        return GenericAliasWrapper(cls.__class_getitem__(items))

现在，VaradicType[int, float] 相当于 GenericMixin.__getitem__(VaradicType, (int, float)) 并且它将返回类 的对象code>GenericAliasWrapper (它用于“包装”typing._GenericAlias 实例):

class GenericAliasWrapper:
    def __init__(self, x):
        self.wrapped = x

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        obj = self.wrapped.__call__(*args, **kwargs)
        obj.__dict__['__args__'] = self.wrapped.__args__
        return obj

现在，如果您有 cls=VaradicType[int, float]，则代码 cls() 将相当于
GenericAliasWrapper( VaradicType .__class_getitem__((int, float)) ).__call__()
创建类 VaradicType 的新实例，并添加属性 __args__ > 到它的字典。

例如:

VaradicType[int, float]().__args__ # (<class int>, <class float>)