返回类的函数的 Python 类型注释

Question

考虑以下代码，它对整数 mod n 进行建模：

def IntegersModN(n):
    class InternalClass:
        def __init__(self, x):
            self.x = x % n
        def __add__(self, other):
            return self.__class__(self.x + other.x)
        def __str__(self):
            return str(self.x)
    return InternalClass

IntegersMod5 = IntegersModN(5)
print(IntegersMod5(4) + IntegersMod5(2)) # output: 1

运行良好。但是假设我想添加类型注释以静态地确保我永远不会做类似的事情：

IntegersMod4 = IntegersModN(4)
IntegersMod5 = IntegersModN(5)
print(IntegersMod4(1) + IntegersMod5(2)) # desired mypy error

我知道可能无法静态检查 mods 是否相等，但我希望至少有一种方法可以区分由 IntegersModN 构造的

every

类。换句话说，我希望每次调用

IntegersModN

都能生成一个新的

InternalClass

，它只允许添加其自身的两个元素。特别是，以下代码也应该抛出 mypy 错误：

IntegersMod5_1 = IntegersModN(5)
IntegersMod5_2 = IntegersModN(5)
print(IntegersMod5_1(1) + IntegersMod5_2(2)) # desired mypy error

这可能吗？ （我尝试在

__add__(self, other)

中的参数中添加 Self 注释，但这似乎没有做任何事情。使用 Python 3.13。）此外，如果在 Python 中不可能，那么其他哪些编程语言可以实现这一点？

Answer 1

要使用 mypy 实现这种类型安全级别（对 IntegersModN 的不同调用会产生不兼容的类型），您可以在 Python 的类型系统中利用泛型和 TypeVar。具体来说，您可以将 TypeVar 与绑定类型一起使用，以确保不同类的实例（即使是相同模数）被 mypy 视为不兼容。