mypy 列表中对象继承的问题

Question

Python 3.6.5 和 mypy 0.600

我写的代码：

from typing import List


class Animal():
    pass


class Dog(Animal):
    def __init__(self) -> None:
        super()

    def bark(self) -> None:
        pass


class Cat(Animal):
    def __init__(self) -> None:
        super()

    def meow(self) -> None:
        pass


arr1: List[Dog] = [Dog(), Dog()]
arr2: List[Animal] = [Dog(), Dog()]

# error: Incompatible types in assignment (expression has type "List[Dog]", variable has type "List[Animal]")
arr3: List[Animal] = arr1

我不明白，为什么我有一个变量 'arr3' 的错误 'Incompatible types in assignment '。 Dog 是继承自 Animal 的 class。例如，我没有变量 'arr2' 的错误。

Answer 1

想象一下这是可能的：

arr3: List[Animal] = arr1

现在你认为你有动物列表，但这实际上是狗的列表（注意 arr3 不是 arr1 的副本，它们相同列表）。

并且因为您认为这是动物列表，所以您可以向其中添加 Cat。

但是，因为这实际上是狗的列表，所以您不能向其中添加 Cat。否则，在尝试使用特定于狗的属性后，您将在 AttributeError 上失败。

更一般地说，列表是不变的 - List[Animal] 不能分配给 List[Dog]（因为它已经可以包含猫）并且 List[Dog] 不能分配给 List[Animal]（因为你可以稍后添加 cat)

这在Python中可能不是很明显，但你可以做简单的测试：

arr3: List[Animal] = arr1 
arr3.append(Cat())
for dog in arr1:
    print(dog.bark())

Mypy 不允许这样做，因为这种分配可能会破坏您的代码逻辑

Answer 2

您可以尝试使用 Sequence[Animal]、which is covariant。

List[T]是不变的；它只会处理完全类型 T 的项目。这意味着 List[Dog] 是 而不是 List[Animal] 的子类型。这是因为@awesoon 提到的，它可以防止您意外添加与 T:

不兼容的项目

# this won't compile:

dogs : List[Dog] = [dog1, dog2]
animals : List[Animal] = dogs # compiler error: List is invariant

# if the compiler allowed the previous line,
# then `dogs` would be [dog1, dog2, cat] after the next line
animals.push(cat1)

另一方面，Sequence[T] 与 T 是协变的，这意味着 Sequence[Dogs] 是 Sequence[Animals] 的子类型。这是允许的，因为 Sequence 没有“插入”方法，所以你永远不会不小心把 Cat 偷偷放进 Sequence[Dog]:

dogs : List[Dog] = [dog1, dog2]
animals: Sequence[Animals] = dogs # this is fair game for the compiler
animals.push(cat1) # compiler error: Sequence has no method push
# since Sequences can't add new items, you can't
# accidentally put a cat inside a list of dogs =)

mypy 列表中对象继承的问题

mypy trouble with inheritance of objects in lists

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