如何在 Python 中有效地使用泛型来对具有两个相同类型（int 或 str）参数的函数进行类型提示？

Question

我有一个函数，它接受两个相同类型的参数，可以是 int 或 str。我最初没有泛型的实现如下所示： 蟒蛇

def combine1(a: int | str, b: int | str) -> int | str:
    match a:
        case int():
            match b:
                case int():
                    return a + b
                case str():
                    return "error"
        case str():
            match b:
                case int():
                    return "error"
                case str():
                    return a + b

这个实现效率很低，因为它检查 b 的类型，即使我们知道它必须与 a 具有相同的类型。它还允许 a 和 b 具有不同类型的可能性，这不是预期的行为。 为了改进这一点，我想使用泛型让 mypy 理解 a 和 b 具有相同的类型。这是我的尝试： 蟒蛇

def combine2[T: int | str](a: T, b: T) -> T:
    match a:
        case int():
            return a + b
        case str():
            return a + b

但是，mypy 报告以下错误：

文本错误：返回值类型不兼容（得到“int”，预期“T”） [返回值]错误： + 不支持的操作数类型（“int”和“T”） [运算符]错误：返回值类型不兼容（得到“str”，预期 "T") [返回值] 错误： + ("T" 和 “T”）[运算符]

如何修改此函数以正确使用泛型并满足 mypy 的类型检查，同时确保该函数仅接受相同类型的两个参数（均为 int 或均为 str）并避免第一个实现的低效率？

这个问题与这个问题不同：如何使用类型提示来确保两个变量始终具有相同的类型？

因为我尝试建议使用泛型来解决这个问题。这个问题没有什么。 此外，这个问题没有在函数内部使用模式匹配。我的观点是避免检查两次变量的类型，因为我已经知道它们具有相同的类型。我只想检查 T 类型。

一个行不通的好解决方案是在类型 T 上使用模式匹配而不是变量

我也尝试过这个：

def combine3[T : int | str](a: T, b: T) -> T:
    match a,b:
        case int(),int():
            return a +b
        case str(), str():
            return a+b

错误：缺少返回语句 [return] 错误：返回不兼容 值类型（得到“int”，预期“T”）[返回值]错误： 返回值类型不兼容（得到“str”，预期为“T”） [返回值]

mypy 无法理解我提出的两种情况是唯一可能的情况。要删除第一个错误，我必须添加默认情况

def combine4[T : int | str](a: T, b: T) -> T:
    match a,b:
        case int(),int():
            return a +b
        case str(), str():
            return a+b
        case _ :
            return a

error: Incompatible return value type (got "int", expected "T")  [return-value]
error: Incompatible return value type (got "str", expected "T")  [return-value]

但我真的无法理解为什么它说函数返回 int 或 str 而不是 T。

Answer 1

此代码有效

def combine2[T: (int, str)](a: T, b: T) -> T:
    match a:
        case int():
            return a + b
        case str():
            return a + b

combine2(1,1)
#combine2("h",1) mypy returns an error but this is normal. I don t want the arguments to have a differnet type
combine2("s","j")
#combine2(3,"j") mypy returns an error but this is normal. I don t want the arguments to have a differnet type