为何Callable泛型类型在参数上是逆变的？

根据PEP 483的说明，为何Callable泛型类型在参数上是逆变的？我的相关分析是否准确？（分析内容见文末）

我目前正在研究用于类型分析的注解相关内容（如MyPy、Pyright等），同时阅读了相关的PEP 483 – 类型提示理论。

该PEP在协变与逆变章节中指出：

用于阐释（看似违反直觉的）逆变行为的最佳示例之一就是可调用类型。它在返回类型上是协变的，但在参数上是逆变的。

我试图理解的核心问题是：为何可调用类型在参数上是逆变的？

PEP 483给出了以下概念和定义：

子类型关系 #

若满足以下条件，则类型subtype是类型basetype的子类型：

• subtype的所有值都属于basetype的值集合；且
• basetype的所有函数都属于subtype的函数集合。

逆变 #

若subtype是basetype的子类型，对于所有此类subtype和basetype，若泛型类型构造器GenType满足GenType[basetype]是GenType[subtype]的子类型，则称GenType是“逆变”的。

“为何Callable在参数上是逆变的？”这一问题可重新表述为：

当类型subtype是basetype的子类型时，为何Callable[[basetype], None]是Callable[[subtype], None]的子类型？

根据PEP 483的上述内容，这意味着需要满足以下两个条件：

1. Callable[[basetype], None]的所有值都包含在Callable[[subtype], None]的值集合中。
2. Callable[[subtype], None]的所有函数都包含在Callable[[basetype], None]的函数集合中。

回答我的核心问题就需要解释为何这两个条件成立。

1. Callable[[basetype], None]的所有值是否都包含在Callable[[subtype], None]的值集合中？ #

由于subtype是basetype的子类型，subtype的所有值也都是basetype类型的值。

因此，任何接受basetype类型参数的可调用对象也能接受subtype类型的参数。

这意味着Callable[[basetype], None]类型的任何值（可调用对象）同时也是Callable[[subtype], None]类型的值。

因此，答案是肯定的：Callable[[basetype], None]的所有值都属于Callable[[subtype], None]的值集合。

注意： 与之相反的情况（即人们可能直觉认为的协变）并不成立。

我们用PEP 483自身的示例来定义如下代码：

class Employee: ...
class Manager(Employee):
    def manage(self): ...

def my_callable(m: Manager):
    m.manage()

在此例中，尽管my_callable是Callable[[Manager], None]类型，但向其传入Employee对象会违反类型安全性，Manager.manage方法的定义也能明显体现这一点。这意味着my_callable虽然是Callable[[Manager], None]类型，但并非Callable[[Employee], None]类型，这足以反驳协变的普遍性。

2. Callable[[subtype], None]的所有函数是否都包含在Callable[[basetype], None]的函数集合中？ #

我对这个问题的答案不太确定，也不清楚如何解答。

我们定义以下接受可调用对象作为参数的函数：

def my_func(c: Callable[[subtype], None]): ...

任何具有此类签名（Callable[[Callable[[subtype], None]], None]）的函数是否属于Callable[[Callable[[basetype], None]], None]类型？

任何接受Callable[[subtype], None]的函数是否也接受Callable[[basetype], None]？（我认为问题可以归结为此）

我推测任何此类函数都会向其可调用参数传入subtype实例，因此Callable[[basetype], None]会接受该subtype实例，这使得传入Callable[[basetype], None]是可行的。

但这是否足以断言所有类似my_func的函数都属于Callable[[Callable[basetype], None], None]类型的函数集合？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者vmonteco