是否可以将泛型 C[T] 静态键入为 Python 中的 T？

Question

我正在使用 SQLite，其中类型提示还远非完美，我最终得到了一个我认为我想做的 MCVE，它可能与静态类型 ABCs 有关。

示例：

T = TypeVar('T')


class ColumnarValue(Generic[T]):
    pass


def test1(guard: ColumnarValue[str]): ...
def test2(guard: ColumnarValue[int]): ...

# These should work
test1("Hello")
test2(42)

# These should be type errors
test1(42)
test2("Hello")

# Or, likewise:
test_assignment_1: ColumnarValue[str] = "this line should typecheck"
test_assignment_2: ColumnarValue[int] = "this line should NOT typecheck"

我尝试使用 ABC，但由于它们似乎使用 ABC.register() 进行注册，所以类型检查器不知道我在说什么。

我也尝试过通用协议，但我必须设计一个协议来保护每种类型 T 所期望的功能。

我正在用 Pyright/Pylance 对此进行测试，但如果这是问题的一部分，则替代方案将被视为答案。

我还发现 https://github.com/antonagestam/phantom-types，根据文档，它“不会增加任何处理或内存开销”。这并不完全正确，因为它们在运行时通过 .parse 和 __instancecheck__ 协议（尽管它们在技术上不创建任何新对象，但它们在堆栈帧中确实有一些开销）。

唉，这不是静态检查器，虽然那里的解决方案似乎是使用 assert isinstance("hello", MyStr) 来确保类型检查器可以在该行之后满足此类保证（这至少在 mypy 和 pylance 中有效），它不会触发 assert isinstance("hello", MyInt) 的任何类型检查时间错误。代码会在运行时断言失败。

最终，我希望能够拥有一个可以称为 C[T] 的类型 T，这样当我在模型中声明一个 col_name = Column(String, ...) 时，我就可以col_name = "value" 或经过静态检查的它的一些变体。

这可能吗，如果可能的话，神奇在哪里？

Answer 1

如果您最终要将这些列放入模型中 class，您可以使用 descriptors (which is what e.g. the property 装饰器，如果您熟悉的话）。

草图：

from typing import TypeVar, Generic, Any

T = TypeVar("T")


class ColumnarValue(Generic[T]):
    def __get__(self, instance: object, owner: Any) -> T:
        ...

    def __set__(self, instance: object, value: T) -> None:
        ...


class Model:
    some_str_column: ColumnarValue[str]
    some_int_column: ColumnarValue[int]


m = Model()
m.some_str_column = "this line typechecks"
m.some_int_column = "this line does NOT typecheck"

另请查看 sqlalchemy 如何处理所有这些 here。特别是 Mapped class, with its actual type definition here.

是否可以将泛型 C[T] 静态键入为 Python 中的 T？

Is it possible to statically type a generic C[T] as T in Python?

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