如何定义映射类型与对应类型参数可调用对象的字典类型？

我需要在Python中定义一种特定的字典类型，要求字典的键是某个类型，对应的值是接收该类型参数并返回同类型结果的可调用对象。示例代码如下：

def foo(x: int) -> int:
    return x
    
def bar(x: str) -> str:
    return x

# [...] 在此处定义MyDictType...
        
my_dict: MyDictType = {
    int: foo,       # 符合要求
    str: bar,       # 符合要求
    float: bar      # 错误！应触发类型警告！
}

我尝试用泛型实现，但没有得到预期的类型警告：

T = TypeVar("T")

MyDictType = dict[Type[T], Callable[[T], T]]

请问该如何正确定义MyDictType？

你之前的定义问题在于，dict[Type[T], Callable[[T], T]]表示整个字典的所有键值对都对应同一个类型变量T，类型检查器会把T推断为int | str | float，从而认为bar（Callable[[str], str]）可以适配这个联合类型，因此不会触发警告。

要实现每个键值对独立匹配「类型→对应可调用对象」的约束，需要用**协议（Protocol）**来定义字典的行为：

from typing import Protocol, TypeVar, Type, Callable

T = TypeVar("T")

class MyDictType(Protocol):
    def __getitem__(self, key: Type[T]) -> Callable[[T], T]: ...

这样定义后，类型检查器会验证字典中的每个键值对：当键是float类型时，对应的值必须是Callable[[float], float]，而bar的签名是Callable[[str], str]，不满足要求，就会触发预期的类型警告。

另外，如果你使用Python 3.11及以上版本，也可以用更简洁的泛型语法，但对于任意类型作为键的场景，Protocol是更通用的解决方案。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者asmartin