python - 如何为可使用任意数量的 Any 类型的关键字参数调用的类型定义 Python 协议(protocol)？

Question

如何为以下类型定义 Python 协议(protocol):

• 可调用
• 具有任意数量、任意类型的关键字参数
• 返回指定类型的值

这是我的尝试:

from typing import Any, Protocol, TypeVar

T = TypeVar("T", covariant=True)


class Operation(Protocol[T]):
    def __call__(self, **kwargs: Any) -> T:
        pass


# some example functions that should be a structural sub-type of "Operation[str]"
def sumint(*, x: Any, y: Any) -> str:
    return f"{x} + {y} = {x + y}"


def greet(*, name: Any = "World") -> str:
    return f"Hello {name}"


# an example function that takes an "Operation[str]" as an argument
def apply_operation(operation: Operation[str], **kwargs: Any) -> str:
    return operation(**kwargs)


if __name__ == "__main__":
    print(apply_operation(sumint, x=2, y=2))
    # prints: 2 + 2 = 4
    print(apply_operation(greet, name="Stack"))
    # prints: Hello Stack

但是，mypy 会产生错误:

example.py:26: error: Argument 1 to "apply_operation" has incompatible type "Callable[[NamedArg(Any, 'x'), NamedArg(Any, 'y')], str]"; expected "Operation[str]"
example.py:28: error: Argument 1 to "apply_operation" has incompatible type "Callable[[DefaultNamedArg(Any, 'name')], str]"; expected "Operation[str]"
Found 2 errors in 1 file (checked 1 source file)

我做错了什么？如何让 MyPy 开心？

Answer 1

您无法定义适合您要求的协议(protocol)，因为从静态类型角度来看它根本上是不安全的。

这里的问题是，虽然你说 Operation[T] 的一个实例应该可以“使用任何数量的任何类型的关键字参数”进行调用，您似乎实际上意味着它接受一些关键字参数的组合。它不仅仅接受任何关键字参数。

如果你可以定义一个 Operation[T]具有您想要的特性的协议(protocol)，然后是您的apply_operation

def apply_operation(operation: Operation[str], **kwargs: Any) -> str:
    return operation(**kwargs)

仍然是一个类型错误。 operation(**kwargs)是不安全的，因为不能保证提供的关键字参数是参数 operation接受。你可以打电话

apply_operation(sumint, name="Stack")

这将适合 apply_operation签名，但这仍然是一个不安全的调用。

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如果你想对此进行注释，最好的选择可能是使用 Callable[..., T] ，正如 Alex Waygood 的回答中所建议的。指定...作为 Callable 的参数类型列表有效地禁用可调用参数的类型检查，就像用 Any 注释变量一样有效地禁用该变量的类型检查。

请记住，这会禁用安全检查 - 如果您执行类似 apply_operation(sumint, name="Stack") 的操作，则不会发出警告。 .