使用类型注释来缩小已声明的Python变量的类型

Question

[如何使用Python中的类型注释来改变或缩小已经声明的变量的类型，以使pycharm或其他类型识别系统理解这种新类型。

例如，我可能有两个类：

class A:
   is_b = False
   ...

class B(A):
   is_b = True

   def flummox(self):
       return '?'

以及其他功能：

def do_something_to_A(a_in: A):
    ...
    if a_in.is_b:
       assert isinstance(a_in, B)  # THIS IS THE LINE...
       a_in.flummox()

[只要我有assert语句，PyCharm就知道我将a_in的范围缩小到了B类，而没有抱怨.flummox()。没有它，将出现错误/警告，例如a_in has no method flummox。

[我的问题是，有没有PEP 484（或后继）方式显示a_in（最初可能是A或B类型或其他类型）现在是B类型没有断言语句。语句b_in : B = a_in也给出类型错误。

在TypeScript中，我可以做这样的事情：

if a_in.is_b:
   const b_in = <B><any> a_in;
   b_in.flummox()

// or

if a_in.is_b:
   (a_in as B).flummox()

我不想使用断言行的两个主要原因是（1）速度对于这部分代码非常重要，并且每次运行该行时都要进行一次额外的is_instance调用，这也会使其速度变慢（2）一种项目代码样式，它禁止使用裸断言语句。

Answer 1

只要您使用的是Python 3.6+，就可以使用与“声明”变量类型而无需初始化的语法相同的语法任意地“重新注释”变量的类型。

在您提供的示例中，以下代码片段具有您期望的行为：

def do_something_to_A(a_in: A):
    ...
    if a_in.is_b:
       a_in: B
       a_in.flummox()

我已测试PyCharm 2019.2。已正确检测到此技术。

值得注意的是，由于使用或不使用此添加的注释语句都会生成相同的字节码，因此不会产生运行时成本。鉴于以下定义，

def do_something_with_annotation(a_in: A): 
     if a_in.is_b: 
        a_in: B 
        a_in.flummox() 


def do_something_without_annotation(a_in: A): 
     if a_in.is_b: 
        a_in.flummox() 

dis产生以下字节码：

dis

作为旁注，您还可以通过使用

>>> dis.dis(do_something_with_annotation)
  3           0 LOAD_FAST                0 (a_in)
              2 LOAD_ATTR                0 (is_b)
              4 POP_JUMP_IF_FALSE       14

  5           6 LOAD_FAST                0 (a_in)
              8 LOAD_ATTR                1 (flummox)
             10 CALL_FUNCTION            0
             12 POP_TOP
        >>   14 LOAD_CONST               0 (None)
             16 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(do_something_without_annotation)
  3           0 LOAD_FAST                0 (a_in)
              2 LOAD_ATTR                0 (is_b)
              4 POP_JUMP_IF_FALSE       14

  4           6 LOAD_FAST                0 (a_in)
              8 LOAD_ATTR                1 (flummox)
             10 CALL_FUNCTION            0
             12 POP_TOP
        >>   14 LOAD_CONST               0 (None)
             16 RETURN_VALUE

标志调用解释器，将断言语句和disable assertions保留在生产环境中。您的同事可能会或可能不会认为这更易读，这取决于他们对Python中类型提示的熟悉程度。