python 类型注解_Python 中 typing 模块和类型注解的使用

实例引入

我们知道 Python 是一种动态语言，在声明一个变量时我们不需要显式地声明它的类型，例如下面的例子：

a = 2

print(‘1 + a =’, 1 + a)

12a = 2print(‘1 + a =’, 1 + a)

运行结果：

1 + a = 3

11 + a = 3

这里我们首先声明了一个变量 a，并将其赋值为了 2，然后将最后的结果打印出来，程序输出来了正确的结果。但在这个过程中，我们没有声明它到底是什么类型。

但如果这时候我们将 a 变成一个字符串类型，结果会是怎样的呢？改写如下：

a = ‘2’

print(‘1 + a =’, 1 + a)

12a = ‘2’print(‘1 + a =’, 1 + a)

运行结果：

TypeError: unsupported operand type(s) for +: ‘int’ and ‘str’

1TypeError: unsupported operand type(s) for +: ‘int’ and ‘str’

直接报错了，错误原因是我们进行了字符串类型的变量和数值类型变量的加和，两种数据类型不同，是无法进行相加的。

如果我们将上面的语句改写成一个方法定义：

def add(a):

return a + 1

12def add(a): return a + 1

这里定义了一个方法，传入一个参数，然后将其加 1 并返回。

如果这时候如果用下面的方式调用，传入的参数是一个数值类型：

add(2)

1add(2)

则可以正常输出结果 3。但如果我们传入的参数并不是我们期望的类型，比如传入一个字符类型，那么就会同样报刚才类似的错误。

但又由于 Python 的特性，很多情况下我们并不用去声明它的类型，因此从方法定义上面来看，我们实际上是不知道一个方法的参数到底应该传入什么类型的。

这样其实就造成了很多不方便的地方，在某些情况下一些复杂的方法，如果不借助于一些额外的说明，我们是不知道参数到底是什么类型的。

因此，Python 中的类型注解就显得比较重要了。

类型注解

在 Python 3.5 中，Python PEP 484 引入了类型注解（type hints），在 Python 3.6 中，PEP 526 又进一步引入了变量注解（Variable Annotations），所以上面的代码我们改写成如下写法：

a: int = 2

print(‘5 + a =’, 5 + a)

def add(a: int) -> int:

return a + 1

12345a: int = 2print(‘5 + a =’, 5 + a) def add(a: int) -> int: return a + 1

具体的语法是可以归纳为两点：

在声明变量时，变量的后面可以加一个冒号，后面再写上变量的类型，如 int、list 等等。

在声明方法返回值的时候，可以在方法的后面加一个箭头，后面加上返回值的类型，如 int、list 等等。

在 PEP 8 中，具体的格式是这样规定的：

在声明变量类型时，变量后方紧跟一个冒号，冒号后面跟一个空格，再跟上变量的类型。

在声明方法返回值的时候，箭头左边是方法定义，箭头右边是返回值的类型，箭头左右两边都要留有空格。

有了这样的声明，以后我们如果看到这个方法的定义，我们就知道传入的参数类型了，如调用 add 方法的时候，我们就知道传入的需要是一个数值类型的变量，而不是字符串类型，非常直观。

但值得注意的是，这种类型和变量注解实际上只是一种类型提示，对运行实际上是没有影响的，比如调用 add 方法的时候，我们传入的不是 int 类型，而是一个 float 类型，它也不会报错，也不会对参数进行类型转换，如：

add(1.5)

1add(1.5)

我们传入的是一个 float 类型的数值 1.5，看下运行结果：

2.5

12.5

可以看到，运行结果正常输出，而且 1.5 并没有经过强制类型转换变成 1，否则结果会变成 2。

因此，类型和变量注解只是提供了一种提示，对于运行实际上没有任何影响。

不过有了类型注解，一些 IDE 是可以识别出来并提示的，比如 PyCharm 就可以识别出来在调用某个方法的时候参数类型不一致，会提示 WARNING。

比如上面的调用，如果在 PyCharm 中，就会有如下提示内容：

Expected type ‘int’, got ‘float’ instead

This inspection detects type errors in function call expressions. Due to dynamic dispatch and duck typing, this is possible in a limited but useful number of cases. Types of function parameters can be specified in docstrings or in Python 3 function annotations.

12Expected type ‘int’, got ‘float’ insteadThis inspection detects type errors in function call expressions. Due to dynamic dispatch and duck typing, this is possible in a limited but useful number of cases. Types of function parameters can be specified in docstrings or in Python 3 function annotations.