Mypy能否推断方法返回实例为子类类型？

原代码如下：

class A:
    
    def __init__(self) -> None:
        pass
    
    def copy(self) -> "A":
        return self.construct_self()
    
    def construct_self(self) -> "A":
        return A()


class B(A):
    
    def __init__(self) -> None:
        super().__init__()
    
    def copy(self) -> "B":
        return super().copy()
    
    def construct_self(self) -> "B":
        return B()

运行Mypy时会触发错误：error: Incompatible return value type (got "A", expected "B") [return-value]，但实际运行B().copy()会正确返回B实例。要让Mypy正确推断父类方法返回子类类型，可通过泛型约束实现：

修改后的代码 #

from typing import TypeVar

# 定义绑定到A的类型变量，限制T为A或其子类
T = TypeVar('T', bound='A')

class A:
    def __init__(self) -> None:
        pass

    # 用self: T标注，让Mypy根据实例实际类型推断返回值类型
    def copy(self: T) -> T:
        return self.construct_self()

    def construct_self(self: T) -> T:
        return self.__class__()  # 用self.__class__创建实例更灵活，也可保留原return A()

class B(A):
    def __init__(self) -> None:
        super().__init__()

    def construct_self(self) -> "B":
        return B()

说明 #

1. 泛型约束：通过TypeVar定义与A绑定的类型变量T，在父类方法中用self: T标注self的类型，Mypy会根据当前实例的实际类型（比如B的实例）自动推断T为对应子类类型，因此copy方法的返回类型会被识别为T（即B）。
2. 无需重写copy方法：修改后子类B不需要重写copy，父类的泛型逻辑已经能让Mypy正确识别B().copy()返回B实例；如果确实需要重写copy，直接标注返回类型为B即可，此时super().copy()的返回类型会被正确推断为B，不会触发类型错误。
3. 灵活构造实例：将construct_self中的return A()改为return self.__class__()，可以让父类自动创建当前子类的实例，子类只需重写construct_self实现自定义构造逻辑即可。

这样修改后，Mypy能正确识别B().copy()的返回类型为B，调用B的专属方法不会触发类型错误，同时符合你将任务分发到子类实现的场景需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者GentleMin