如何在python中参数化通过@classmethod实例化的类的类型

Question

我正在尝试定义一个通用基类，它可以像这样实例化自身的包装实例

from typing import Callable, TypeVar, Generic

T = TypeVar("T")
U = TypeVar("U")

class From(Generic[T]):
    def __init__(self, val: T):
        self.val = val
    
    @classmethod
    def unit(cls, val):
        return cls(val)
    
    def bind(self, func: Callable[[T], U]):
        return self.unit(func(self.val))

基本上，当使用更改类型的函数在

bind

实例上调用

From

时，例如

def to_string(i: int) -> str: 
    return str(i)

From(1).bind(to_string) # here, self.val = "1"

类型检查器会抱怨，因为

cls

中的

From.unit

已由

T

参数化（因此将

U

传递给

From[T]

会导致

U

不可分配给

T

）

您可以通过在

From

方法中返回

unit

的参数化实例来解决这个问题，如下所示：

class From(Generic[T]):
    ...
    @classmethod
    def unit(cls, val: U) -> "From[U]":
        return From[U](val)

这就像一个魅力。

但是，当我让另一个类继承

From

时，问题就出现了。我失去了一般性：

class Just(From[T]):
    pass

Just(1).bind(to_string) # equals From("1"), instead of Just("1")

不接受您应该在每个继承实例上定义具有相同形式和类名的新

unit

方法的解决方案，是否有某种方法可以重新参数化原始

cls

方法中的

unit

变量的类型？

我知道如果您在

cls.__orig_bases__

方法中打印它，您可以使用

(Generic[~T])

来查找

unit

。

所以我想也许你可以做类似的事情

setattr(cls, "__orig_bases__", (Generic[U],))

但这似乎毫无意义，以防类型检查器没有发现。

理想情况下

self

上应该有一些方法允许您访问未参数化的基类，这样您就可以

self.<get_baseclass>[U](<val>)

.

现在我的解决方案是在

# type: ignore

中添加

unit

，如下所示：

@classmethod
def unit(cls, val: U) -> "From[U]":
    """Return a new instance of the same encapsulating class, wrapping `val`"""
        return cls(val) # type: ignore

但这并不理想。

Answer 1

使用

Self

作为

unit

和

bind

的返回类型。

class From(Generic[T]):
    def __init__(self, val: T):
        self.val = val

    @classmethod
    def unit(cls, val) -> Self:
        return cls(val)

    def bind(self, func: Callable[[T], U]) -> Self:
        return self.unit(func(self.val))

现在

reveal_type(Just(1).bind(to_string))

根据需要返回

Just[int]

。