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【51CTO.com快譯】Python語(yǔ)言被認(rèn)為是一種最好的“動(dòng)態(tài)但強(qiáng)類型”語(yǔ)言。類型不與事物的名稱相關(guān)聯(lián)，而是與事物本身相關(guān)聯(lián)。

這使得 Python語(yǔ)言對(duì)開發(fā)人員來(lái)說(shuō)既靈活又方便，因?yàn)槿绻皇菍⒕帉懸粋€(gè)快速切邏輯性不強(qiáng)的腳本，就不必嚴(yán)格定義和跟蹤變量類型。但是對(duì)于更大的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，尤其是第三方使用的庫(kù)，了解哪些對(duì)象類型與哪些變量相關(guān)聯(lián)是有幫助的。

一段時(shí)間以來(lái)，Python 已經(jīng)能夠以某種形式用類型信息“注釋”名稱。在 Python 3.5 中，類型提示正式成為語(yǔ)言的一部分（PEP 484）。使用 linter 或代碼檢查工具，開發(fā)人員可以跨代碼庫(kù)檢查變量及其類型的一致性，并對(duì)以前很難或者不可能實(shí)現(xiàn)的代碼執(zhí)行靜態(tài)分析。所有這些都是在代碼運(yùn)行之前提前完成的。

在本文中，我們將探討 Python 類型提示的一些基本示例。但首先我們要介紹一個(gè)常見(jiàn)誤解，即什么是Python類型提示，有什么用途。

Python 如何使用類型提示

關(guān)于 Python 類型提示的一個(gè)主要誤解是如何使用。運(yùn)行時(shí)不使用Python 類型提示。事實(shí)上，在程序運(yùn)行時(shí)，您提供的所有類型信息都已被刪除。Python 類型提示只會(huì)被正在使用的類型檢查系統(tǒng)（例如在編輯器或 IDE 中）提前使用。換句話說(shuō)，Python 的類型提示是針對(duì)開發(fā)人員的，而不是針對(duì)運(yùn)行時(shí)的。

這聽(tīng)起來(lái)可能有悖常理，尤其是對(duì)于使用過(guò)類型聲明不是可選語(yǔ)言時(shí)的開發(fā)人員來(lái)說(shuō)。但是 Python 的開發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)明確表示，類型提示并不是核心 Python 語(yǔ)言成為靜態(tài)類型的征兆。它們是開發(fā)人員向代碼庫(kù)添加元數(shù)據(jù)的一種方式，以便在開發(fā)過(guò)程中更輕松地執(zhí)行靜態(tài)分析。

有人推測(cè)，Python類型提示能可能會(huì)產(chǎn)生一種靜態(tài)類型的語(yǔ)言分支，這可能是使Python更快的一種方法。在某些方面，已經(jīng)證實(shí)了這種推測(cè)。Cython 使用類型提示（盡管大部分是它自己特有的類型）從 Python 生成 C 代碼， mypyc項(xiàng)目使用 Python 的本機(jī)類型提示來(lái)完成同樣的工作。

但是，這些項(xiàng)目被更恰當(dāng)?shù)卣J(rèn)為是對(duì)核心 Python 語(yǔ)言的補(bǔ)充，而不是 Python 發(fā)展方向的標(biāo)志。Python 中類型提示的主要目的是為開發(fā)人員提供一種方法，使他們的代碼盡可能具有自描述性，這既是為了他們自己的利益，也是為了其他開發(fā)者的利益。

Python 類型提示的語(yǔ)法

Python 中的類型提示在命名空間中第一次調(diào)用名稱之后涉及冒號(hào)和類型聲明。例如：

name: str 
age: int 
name = input("Your name?") 
age = int(input("Your age?")) 

類型提示name和age的第一個(gè)聲明確保將來(lái)在該名稱空間中使用這些名稱時(shí)，將對(duì)照這些類型進(jìn)行檢查。例如，此代碼將無(wú)效：

name: int 
age: int 
name = input("Your name?") 
age = int(input("Your age?")) 

因?yàn)槲覀円呀?jīng)聲明name為一個(gè)int，并且input默認(rèn)返回一個(gè)字符串，類型檢查器將無(wú)法查詢到。

Python 類型檢查系統(tǒng)將盡可能地推斷類型。例如，假設(shè)我們使用了以下代碼，但沒(méi)有前面的類型聲明：

name = input("Your name?") 
age = int(input("Your age?")) 

在這種情況下，類型檢查器將能夠推斷出name是一個(gè)字符串（因?yàn)閕nput()不返回任何其他內(nèi)容），而age是一個(gè)int（因?yàn)閕nt()不返回任何其他內(nèi)容）。

類型提示 Python 函數(shù)

Python 函數(shù)也可以是類型提示，以便提前記錄它們接受和返回的值。例如下面的代碼：

greeting = "Hello, {}, you're {} years old" 
def greet(user, age): 
    return greeting.format(user, age) 
name = input("Your name?") 
age = int(input("How old are you?")) 
print(greet(name, age)) 

這段代碼的一個(gè)歧義是，greet()理論上可以接受user和age的任何類型，并且可以返回任何類型。以下是我們?nèi)绾问褂妙愋吞崾鞠缌x的方法：

greeting = "Hello, {}, you're {} years old" 
def greet(user:str, age:int) -> str: 
    return greeting.format(user, age) 
name = input("Your name?") 
age = int(input("How old are you?")) 
print(greet(name, age)) 

給定greet()的這些類型提示， 當(dāng)您在代碼中插入對(duì)greet（）的調(diào)用時(shí)，編輯器可以提前告訴您接受哪些類型的greet（）。

同樣，有時(shí) Python 可以自動(dòng)推斷函數(shù)返回的類型，但是如果對(duì)函數(shù)使用類型提示，最好是提示有關(guān)它的所有內(nèi)容——它接受什么類型以及返回什么類型。

類型提示容器對(duì)象

如列表、字典和元組這樣的對(duì)象包含其他對(duì)象，所以我們需要鍵入類型提示來(lái)指示它們包含什么類型的對(duì)象。為此，我們需要求助于 Python 的typing（類型化）模塊，它提供了用于描述此類事物將持有的類型的工具。

from typing import Dict, List 
dict_of_users: Dict[int,str] = { 
    1: "Jerome", 
    2: "Lewis" 
} 
list_of_users: List[str] = [ 
    "Jerome", "Lewis" 
] 

字典由鍵和值組成，它們可以是不同的類型。您可以通過(guò)將字典作為列表提供給 來(lái)描述字典的類型typing.Dict。也可以通過(guò)向提供該類型來(lái)描述列表的對(duì)象類型typing.List。

Optional和Union類型

某些對(duì)象可能包含兩種不同類型的對(duì)象之一。在這些情況下，可以使用Union或Optional。使用Union指示對(duì)象可以是多種類型之一，使用Optional指示對(duì)象是一種給定類型還是無(wú)。例如：

from typing import Dict, Optional, Union 
dict_of_users: Dict[int, Union[int,str]] = { 
    1: "Jerome", 
    2: "Lewis", 
    3: 32 
} 
user_id: Optional[int] 
user_id = None # valid 
user_id = 3 # also vald 
user_id = "Hello" # not valid!  

在本例中，我們有一個(gè)以ints 作為鍵，但以ints 或strs 作為值的字典。user_id變量（我們可以用它來(lái)比較對(duì)字典的鍵）可以是一個(gè)int或None（“無(wú)有效用戶”），而不能是str。

類型提示和類

要為類提供類型提示，只需引用與任何其他類型相同的名稱：

from typing import Dict 
class User: 
    def __init__(self, name): 
        self.name = name 
users: Dict[int, User] = { 
    1: User("Serdar"), 
    2: User("Davis") 
} 
def inspect_user(user:User) -> None: 
    print (user.name) 
user1 = users[1] 
inspect_user(user1) 

請(qǐng)注意，inspect_user()的返回類型為None，因?yàn)樗皇谴蛴≥敵龆环祷厝魏蝺?nèi)容。（此外，我們通常會(huì)將這樣的函數(shù)變成類的方法，但在本例中，將單獨(dú)對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。）

當(dāng)對(duì)自定義對(duì)象使用類型提示時(shí)，我們有時(shí)需要為尚未定義的對(duì)象提供類型提示。在這種情況下，您可以使用字符串來(lái)提供對(duì)象名稱： 

class User: 
    def __init__(self, name:str, address:"Address"): 
        self.name = name 
        self.address = address 
        # ^ because let's say for some reason we must have 
        # an address for each user 
class Address: 
    def __init__(self, owner:User, address_line:str):         
        self.owner = owner 
        self.address_line = address_line 

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