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*args 和 **kwargs 的类型注释

我正在尝试使用抽象基类来编写 Python 的类型注释来编写一些接口。有没有办法注释 *args**kwargs 的可能类型?

例如,如何表示函数的合理参数是一个 int 或两个 inttype(args) 给出 Tuple,所以我猜想将类型注释为 Union[Tuple[int, int], Tuple[int]],但这不起作用。

from typing import Union, Tuple

def foo(*args: Union[Tuple[int, int], Tuple[int]]):
    try:
        i, j = args
        return i + j
    except ValueError:
        assert len(args) == 1
        i = args[0]
        return i

# ok
print(foo((1,)))
print(foo((1, 2)))
# mypy does not like this
print(foo(1))
print(foo(1, 2))

来自 mypy 的错误消息:

t.py: note: In function "foo":
t.py:6: error: Unsupported operand types for + ("tuple" and "Union[Tuple[int, int], Tuple[int]]")
t.py: note: At top level:
t.py:12: error: Argument 1 to "foo" has incompatible type "int"; expected "Union[Tuple[int, int], Tuple[int]]"
t.py:14: error: Argument 1 to "foo" has incompatible type "int"; expected "Union[Tuple[int, int], Tuple[int]]"
t.py:15: error: Argument 1 to "foo" has incompatible type "int"; expected "Union[Tuple[int, int], Tuple[int]]"
t.py:15: error: Argument 2 to "foo" has incompatible type "int"; expected "Union[Tuple[int, int], Tuple[int]]"

mypy 不喜欢函数调用是有道理的,因为它希望调用本身有一个 tuple。解包后的添加也给出了我不明白的打字错误。

如何注释 *args**kwargs 的合理类型?


M
Mark Amery

对于可变位置参数 (*args) 和可变关键字参数 (**kw),您只需指定 one 此类参数的预期值。

来自 Type Hints PEP 的 Arbitrary argument lists and default argument values section

任意参数列表也可以进行类型注释,因此定义: def foo(*args: str, **kwds: int): ... 是可以接受的,这意味着,例如,以下所有内容都表示函数调用有效的参数类型: foo('a', 'b', 'c') foo(x=1, y=2) foo('', z=0)

所以你想像这样指定你的方法:

def foo(*args: int):

但是,如果您的函数只能接受一个或两个整数值,则根本不应该使用 *args,而是使用一个显式位置参数和第二个关键字参数:

def foo(first: int, second: Optional[int] = None):

现在您的函数实际上仅限于一个或两个参数,并且如果指定,两者都必须是整数。 *args 总是 表示 0 或更多,并且不能被类型提示限制为更具体的范围。


只是好奇,为什么要添加 Optional? Python 发生了什么变化,还是你改变了主意?由于 None 默认值,它仍然不是绝对必要的吗?
@Praxeolitic 是的,实际上,当您使用 None 作为默认值时,自动隐含的 Optional 注释使某些用例更难,现在已从 PEP 中删除。
Here is a link discussing this 适合感兴趣的人。听起来确实像将来需要明确的 Optional
这实际上不支持 Callable: github.com/python/mypy/issues/5876
@ShitalShah:这不是那个问题的真正意义所在。 Callable 不支持 any 提及 *args**kwargs 句号 的类型提示。该特定问题是关于标记接受特定参数加上任意数量的其他参数的可调用对象,因此使用*args: Any, **kwargs: Any,这是两个包罗万象的非常具体的类型提示。对于将 *args 和/或 **kwargs 设置为更具体的内容的情况,您可以使用 Protocol
c
chadrik

正确的方法是使用 @overload

from typing import overload

@overload
def foo(arg1: int, arg2: int) -> int:
    ...

@overload
def foo(arg: int) -> int:
    ...

def foo(*args):
    try:
        i, j = args
        return i + j
    except ValueError:
        assert len(args) == 1
        i = args[0]
        return i

print(foo(1))
print(foo(1, 2))

请注意,您不要在实际实现中添加 @overload 或类型注释,这必须放在最后。

您需要新版本的 typing 和 mypy 才能获得对 @overload outside of stub files 的支持。

您还可以使用它来改变返回的结果,以明确哪些参数类型对应于哪个返回类型。例如:

from typing import Tuple, overload

@overload
def foo(arg1: int, arg2: int) -> Tuple[int, int]:
    ...

@overload
def foo(arg: int) -> int:
    ...

def foo(*args):
    try:
        i, j = args
        return j, i
    except ValueError:
        assert len(args) == 1
        i = args[0]
        return i

print(foo(1))
print(foo(1, 2))

我喜欢这个答案,因为它解决了更一般的情况。回想起来,我不应该使用 (type1) vs (type1, type1) 函数调用作为我的示例。也许 (type1) vs (type2, type1) 会是一个更好的例子,并说明我为什么喜欢这个答案。这也允许不同的返回类型。但是,在您只有一种返回类型并且您的 *args*kwargs 都是相同类型的特殊情况下,Martjin 答案中的技术更有意义,因此两个答案都很有用。
但是,在有最大参数数量(此处为 2)的情况下使用 *args仍然是错误的
所以,是的,了解 @overload 是件好事,但它是对于这项特定工作的错误工具。
*args 确实适用于零个或多个、无上限、同质的参数, 用于“将这些不加改动地传递”包罗万象。您有一个必需参数和一个可选参数。这是完全不同的,通常通过为第二个参数提供一个哨兵默认值来检测是否被省略来处理。
在查看 PEP 之后,这显然不是 @overload 的预期用途。虽然此答案显示了一种单独注释 *args 类型的有趣方法,但对该问题的更好答案是,这根本不是应该做的事情。
C
Cesar Canassa

还没有真正支持

虽然您可以使用类型注释可变参数,但我觉得它不是很有用,因为它假定所有参数都是相同的类型。

mypy 尚不支持 *args**kwargs 的正确类型注释,允许单独指定每个可变参数。有一个建议在 mypy_extensions 模块上添加一个 Expand 助手,它的工作原理如下:

class Options(TypedDict):
    timeout: int
    alternative: str
    on_error: Callable[[int], None]
    on_timeout: Callable[[], None]
    ...

def fun(x: int, *, **options: Expand[Options]) -> None:
    ...

GitHub issue 于 2018 年 1 月开业,但仍未关闭。请注意,虽然问题与 **kwargs 有关,但 Expand 语法也可能用于 *args


根据 github.com/microsoft/pyright/issues/…,新语法为 **options: Unpack[Options],可在 Pylance 中使用(但尚未在 mypy 中使用)
伟大的。如果答案是:# type: ignore[no-untyped-def],那就是答案!
@Chris IMO 这是该线程中唯一的当前答案,也是我在 python-typing 标签上找到的最有用的答案之一。
M
Michael0x2a

作为对上一个答案的简短补充,如果您尝试在 Python 2 文件上使用 mypy 并且需要使用注释而不是注释来添加类型,则需要在 argskwargs 的类型前面加上 {3 } 和 ** 分别:

def foo(param, *args, **kwargs):
    # type: (bool, *str, **int) -> None
    pass

这被 mypy 视为与以下 Python 3.5 版本的 foo 相同:

def foo(param: bool, *args: str, **kwargs: int) -> None:
    pass

m
monkut

在某些情况下,**kwargs 的内容可以是多种类型。

这似乎对我有用:

from typing import Any

def testfunc(**kwargs: Any) -> None:
    print(kwargs)

或者

from typing import Any, Optional

def testfunc(**kwargs: Optional[Any]) -> None:
    print(kwargs)

如果您觉得需要限制 **kwargs 中的类型,我建议创建一个类似结构的对象并在那里添加类型。这可以通过数据类或 pydantic 来完成。

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class MyTypedKwargs:
   expected_variable: str
   other_expected_variable: int


def testfunc(expectedargs: MyTypedKwargs) -> None:
    pass

这基本上禁用了类型检查,不是吗?这就像完全省略了 kwargs 的注释。
**kwargs 是设计使然,技术上可以是任何东西。如果您知道自己得到了什么,我建议将其定义为类型化参数。这里的优点是,对于使用 **kwargs 是可以接受/预期的情况,在 ides/tools(如 pycharm)中,它不会向您发出类型不正确的通知。
我部分不同意。我认为在某些情况下限制 **kwargs 或 *args 的类型是合理的。但我也看到类型检查和 **kwargs 不能很好地结合在一起(至少对于当前的 Python 版本)。也许您想将此添加到您的答案中,以更好地解决 OPs 问题。
是的,可能有一个用于键入 kwargs 的用例,但我倾向于使您的输入更清晰,而不是将它们归为 kwargs。
s
spacether

如果想描述 kwargs 中预期的特定命名参数,则可以传入 TypedDict(定义必需和可选参数)。可选参数是 kwargs。注意:TypedDict 在 python >= 3.8 中参见此示例:

import typing

class RequiredProps(typing.TypedDict):
    # all of these must be present
    a: int
    b: str

class OptionalProps(typing.TypedDict, total=False):
    # these can be included or they can be omitted
    c: int
    d: int

class ReqAndOptional(RequiredProps, OptionalProps):
    pass

def hi(req_and_optional: ReqAndOptional):
    print(req_and_optional)

有时,您会沉迷于一种做某事的方式,而忘记了简单的方式。谢谢你。