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类型中的 Any, object 和 Optional[Any]

·301 words·2 mins
  • Any 不等价于 Optional[Any]
  • Any 不等价于 object

首先来说明第一条(本文使用 mypy 0.660)

Optional[Any] 等价于 Union[Any, None]，但是 Union[Any, T](T 为任意类型)并不能被简化成 Any

Union 是类型的并集。当我们对此类型的变量进行方法调用时，mypy 会检查对象是否具有此方法。比如下面的例子

from typing import List, Union


def f1(v: Union[int, List[int]]) -> List[int]:
    return [v]  # t.py:5: error: List item 0 has incompatible type "Union[int, List[int]]"; expected "int"


def f2(v: Union[int, List[int]]) -> List[int]:
    if isinstance(v, int):
        return [v]
    return v


def f3(v: Union[int, List[int]]) -> None:
    v * 2


f1(1)
f2(1)
f3(1)
f3([1])

这是因为我们，未对传入的类型进行检查，造成了可以返回 List[List[int]] 的情况。而 f3 可以通过则是因为 List[int] 和 int 都可以进行 *2

同样的下面的代码也可以通过检查

from typing import Any, List, Union


def f1(v: Union[Any, List[int]]) -> None:
    v.append(2)


def f2(v: Any) -> None:
    v.append(2)


f1([1])
f2([1])

因为 Any 和任何类型兼容，相当于不检查

由此可见 Any 不等价于 Optional[Any]，如果为 Optional[Any] 则会触发 None safety checks，使得我们需要显式地进行 is not None 的条件判断

Union 还有几条性质

  • 嵌套的 Union 可以被展开，比如 Union[Union[int, str], float] == Union[int, str, float]
  • 只有一个类型的 Union 可以去掉 Union，比如 Union[int] == int
  • Union 中相同的参数可以被合并，且参数没有顺序关系，比如 Union[int, str, int] == Union[int, str]

再来看第二条 Any 不等价于 object 之前，先来理解 Any

首先 Any 是一个特殊的类型，它其实是在类型系统里面开了一个天窗，而且它不等于 Union[A, B, C, ...] 所有类型的并集。每一种类型都和 Any 兼容，且 Any 也与任何类型兼容。这句话换个说法是，当参数是 Any 是可以传入任何类型，当参数是某个具体的类型时也可以传入 Any 类型的变量

from typing import Any


def f1(v: Any) -> None:
    pass


def f2(v: str) -> None:
    pass


f1("hello")
f2([1])  # t.py:13: error: Argument 1 to "f2" has incompatible type "List[int]"; expected "str"

v: Any = [1]
f2(v)  # NOTICE

需要特别注意将一个 Any 类型的值赋值到一个类型更加具体的变量时是被允许的。另外函数的参数和返回值没有显式指定 annotation 时，都认为是 `Any。因为这种行为也造成了下面的代码是被允许的(使用 mypy 的默认参数)

from typing import List


def f1():
    return 1


def f2(v: str) -> List[str]:
    return v.split()


f2(f1())

典型的场景就是，我们使用 mypy，但是没有给所有的函数都写 annotation。建议先开启 disallow_untyped_calls = True

在 Python 里，一切皆 object，而一些类型也与 Any 兼容。但是反过来，object 并不与所有类型兼容

def f1(v: object) -> None:
    pass


def f2(v: str) -> None:
    pass


f1("hello")
v: object = [1]
f2(v)  # t.py:11: error: Argument 1 to "f2" has incompatible type "object"; expected "str"

文档中也指明了两者的用途

Use object to indicate that a value could be any type in a typesafe manner. Use Any to indicate that a value is dynamically typed.