如何编写适配右操作数算术实现的Python Protocol？

问题分析 #

你定义的SupportsArithmetic协议要求类必须实现__add__方法，但像Instance（实际场景中的datetime）这类无法修改的类，并没有实现对应Delta（实际是dateutil.relativedelta.relativedelta）的__add__，运算逻辑靠右操作数的__radd__完成，导致mypy判定该类不匹配协议，触发报错。

解决方案 #

方案1：调用时使用类型转换

在调用函数时，用typing.cast将实例强制转换为协议类型，绕过mypy的结构检查：

from typing import cast

# 其余代码保持不变

add_delta(cast(SupportsArithmetic, Instance(5)))

这种方式简单直接，适合临时场景或调用次数较少的情况，但会丢失部分类型检查的严谨性。

方案2：用存根文件补充类型定义

对于无法修改的类（如datetime或示例中的Instance），创建存根文件（.pyi）补充__add__方法的类型提示，让mypy认为该类符合协议要求，同时不影响实际运行逻辑。

以示例中的Instance为例，创建instance.pyi文件：

from dataclasses import dataclass
from typing import SupportsArithmetic
from your_module import Delta

@dataclass
class Instance:
    value: int
    def __add__(self, other: Delta) -> SupportsArithmetic:
        ...

实际运行时Python会忽略存根文件，依然通过Delta的__radd__处理运算，但mypy会依据存根文件判定Instance符合SupportsArithmetic协议。

针对datetime场景，可创建datetime.pyi存根文件：

from datetime import datetime as _Datetime
from dateutil.relativedelta import relativedelta

class datetime(_Datetime):
    def __add__(self, other: relativedelta) -> datetime:
        ...

方案3：调整协议定义（兼容右操作数__radd__逻辑）

重新定义协议，允许__add__返回NotImplemented，兼容右操作数处理运算的情况：

from typing import Protocol, TypeVar

T = TypeVar('T', bound='SupportsArithmetic')

class SupportsArithmetic(Protocol):
    def __add__(self, other: "Delta") -> T | NotImplemented:
        ...

之后在无法修改的类的类型层面（如存根文件）补充该__add__方法的定义，让mypy认可类满足协议要求。这种方式更贴合类型系统设计，保留类型检查的严谨性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Björn Pollex