如何为Python类型提升函数简洁精确标注返回类型？

在Python类型系统中，虽无直接对应C++ SFINAE的特性，但可通过泛型TypeVar结合条件类型或类型检查器自动推断实现简洁的类型提升标注，同时保证返回类型精确。

方案1：简化版@overload + TypeVar约束 #

若觉得全量@overload过于冗长，可只针对核心分支重载，用泛型兜底：

from typing import TypeVar, overload

Num = TypeVar('Num', int, float)

@overload
def mul(a: int, b: int) -> int: ...
def mul(a: Num, b: Num) -> float:
    return a * b

仅需两个分支：一个处理双int输入（返回int），另一个覆盖所有其他数值组合（返回float），兼顾简洁性与类型精确性，类型检查器可准确推断返回类型。

方案2：条件类型（需mypy 0.910+支持） #

借助mypy的条件类型特性，直接描述类型提升规则，无需显式写@overload：

from typing import TypeVar, TypeAlias
from typing_extensions import TypeIs

T = TypeVar('T', int, float)
U = TypeVar('U', int, float)

# 定义提升规则：仅当两参数均为int时返回int，否则返回float
PromotedType: TypeAlias = int if (TypeIs[T, int] and TypeIs[U, int]) else float

def mul(a: T, b: U) -> PromotedType:
    return a * b

这种写法接近你想要的promote_types(T1, T2)风格，通过条件类型直接映射输入与返回类型的关系。

方案3：自定义类型提升协议（复杂场景适用） #

若实际场景涉及更复杂的类型体系，可通过Protocol定义可提升类型，结合泛型实现通用逻辑：

from typing import TypeVar, Protocol, runtime_checkable

@runtime_checkable
class Numeric(Protocol):
    def __mul__(self, other: 'Numeric') -> 'Numeric': ...

T = TypeVar('T', bound=Numeric)
U = TypeVar('U', bound=Numeric)

def promote_types(t: type[T], u: type[U]) -> type:
    if t is int and u is int:
        return int
    return float

def mul(a: T, b: U) -> promote_types(type(a), type(b)):
    return a * b

该方案扩展性强，可根据自定义类型体系灵活调整promote_types的逻辑，保持代码简洁性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Darkdragon84