Python 中使用 returns 包的嵌套泛型

Question

举个例子，我有一个动物园。动物园 (Z) 有笼子列表 (C)，笼子有动物列表 (A)。

由于 mypy 不正确支持嵌套泛型，我正在尝试使用 returns 包的更高种类类型以获得正确的类型检查。

作为一种特殊类型的动物园，我有一个 OpenZoo，它只能包含带有狗的 OpenCages。

我的尝试看起来像这样：

import itertools

from typing import TypeVar

from returns.primitives.hkt import Kind1, Kind2, SupportsKind1, SupportsKind2

A = TypeVar('A', bound='Animal')
C = TypeVar('C', bound='Cage')
Z = TypeVar('Z', bound='Zoo')

class Animal:

    def feed(self):
        ...

class Dog(Animal):

    def bark(self):
        print("Woof!")

class Cage(SupportsKind1['Cage', A]):
    def __init__(self, animals: list[A]):
        self.animals = animals


class OpenCage(Cage[Dog]):
    def unleash(self) -> None:
        ...

class Zoo(SupportsKind2['Zoo', C, A]):

    def __init__(self, cages: list[Kind1[C, A]]):
        self.cages = cages

    def all_animals(self) -> list[A]:
        return list(itertools.chain.from_iterable([c.animals for c in iter(self.cages)]))


class OpenZoo(Zoo[OpenCage, Dog]):
    def unlock_cages(self) -> None:
        ...


my_animal = Dog()
my_cage = OpenCage([my_animal])
my_zoo = OpenZoo([my_cage]) # <--- mypy error here

但是，这会产生 mypy 错误

error: List item 0 has incompatible type "OpenCage"; expected "KindN[OpenCage, Dog, Any, Any]"  [list-item]

知道我应该如何解决这个问题吗？或者是否有另一种（更好）的方法来实现这一目标？

我正在使用 python 3.10 和 mypy 1.0.1

Answer 1

我做了一些研究，发现了这个：

错误消息表明 my_cage 的类型是 OpenCage，与 OpenZoo 的第二个类型参数的预期类型 KindN[OpenCage, Dog, Any, Any] 不兼容。

这是因为 OpenZoo 被定义为仅包含 OpenCage 且动物类型为 Dog 的动物园，但 my_cage 的类型仅为 OpenCage[Dog]。因此，需要使用 SupportsKind1 将 my_cage 的类型提升为 Kind1[OpenCage, Dog]，以匹配 Zoo 的类型参数。

下面的代码应该可以解决该错误

import itertools
    
from typing import TypeVar

A = TypeVar('A', bound='Animal')
C = TypeVar('C', bound='Cage')
Z = TypeVar('Z', bound=Zoo[C, A])

class Animal:
    def feed(self):
        ...

class Dog(Animal):
    def bark(self):
        print("Woof!")

class Cage:
    def __init__(self, animals: list[A]):
        self.animals = animals

class OpenCage(Cage):
    def unleash(self) -> None:
        ...

class Zoo:
    def __init__(self, cages: list[Cage]):
        self.cages = cages

    def all_animals(self) -> list[A]:
        return [animal for cage in self.cages for animal in cage.animals]

class OpenZoo(Zoo):
    def unlock_cages(self) -> None:
        ...

my_animal = Dog()
my_cage = OpenCage([my_animal])
my_zoo = OpenZoo([my_cage])

希望这有帮助:)