如何为抽象类方法添加父类任意子类实例的类型提示？

你遇到的问题是因为typing.Self会将返回类型约束为子类自身，而你需要的是返回抽象类的任意子类实例。正确的做法是将抽象类方法的返回类型直接声明为抽象类本身，而非Self。

修改后的代码示例 #

from __future__ import annotations
from abc import ABC, abstractmethod
from typing import override
import random

class DiceResult(ABC):
    @abstractmethod
    def reroll(self) -> DiceResult:
        pass

class NaturalTwenty(DiceResult):
    @override
    def reroll(self) -> DiceResult:
        return random.choice([NaturalTwenty(), NaturalOne()])

class NaturalOne(DiceResult):
    @override
    def reroll(self) -> DiceResult:
        return random.choice([NaturalTwenty(), NaturalOne()])

原理说明 #

• Self类型的作用是约束方法返回调用者的具体类型，因此子类继承后，Self会被解析为子类自身，此时返回其他子类实例就会触发类型检查错误。
• 将抽象类方法的返回类型设为抽象类本身后，所有子类都是该抽象类的子类型，返回任意子类实例都符合类型协变规则，类型检查器会认可这种返回值。

兼容旧Python版本的写法 #

如果使用Python 3.9及以下版本，需要用引号包裹抽象类名避免前向引用：

from abc import ABC, abstractmethod
from typing import override
import random

class DiceResult(ABC):
    @abstractmethod
    def reroll(self) -> "DiceResult":
        pass

# 子类代码同上

内容的提问来源于stack exchange，提问作者502E532E