python中的泛型使用TypeVar，通过精巧的元编程技术

python中的泛型使用TypeVar，通过精巧的元编程技术

1.引入为什么需要TypeVar

PEP484的作者希望借助typing模块引入类型提示，不改动语言的其它部分。通过精巧的元编程技术，让类支持[]运算不成问题。但是方括号内的T变量必须在某处定义，否则要大范围改动python解释器才能让泛型支持特殊的[]表示法。

鉴于此，我们增加了typing.TypeVar构造函数，把变量名称引入当前命名空间。

由于java，c#和TypingScript等语言不要求实现声明类型变量的名称，因此没有与python的TypeVar类对应的结构。

2.示例

from collections.abc import Iterable
from typing import TypeVar

T = TypeVar('T')


def mode(data: Iterable[T]) -> T:
    return data[1:]


if __name__ == '__main__':
    list1 = [1.1,1.2,1.3,1.4,1.5]
    list2 = [1,2,3,4,5]
    data1 = mode(list1)
    data2 = mode(list2)
    print(data1)
    print(data2)

3.受限的TypeVar

TypeVar还接受一些位置参数，以对类型参数施加限制。

from collections.abc import Iterable
from decimal import Decimal
from fractions import Fraction
from typing import TypeVar

NumberT = TypeVar('NumberT', float, Decimal, Fraction)
def mode(data: Iterable[NumberT]) -> NumberT:
  ...

4.有界的TypeVar

from collections.abc import Iterable, Hashable
def mode(data: Iterable[Hashable]) -> Hashable:

现在的问题是，返回的项是Hashable类型。Hashable是一个抽象基类。只实现了__hash__方法。因此，除了调用hash()，类型检查工具不会允许对返回值做其它任何操作。

所以，这么做没有任何意义。解决方法是使用TypeVar的另一个可选参数，即关键字参数bound。这个参数会为可接受的类型设定一个上边界。

下面的实例使用bound=Hashable指明，类型参数可以是Hashable或它的任何子类型。

from collections  import Counter
from collections.abc import Iterable, Hashable
from typing import TypeVar
#Python学习交流群：711312441
HashableT = TypeVar('HashableT', bound=Hashable)
def mode(data: Iterable[HashableT]) -> HashableT:
  pairs = Counter(data).most_common(1)
  if len(pairs) == 0:
    raise ValueError('no mode for empty data')
  return pairs[0][0]