如何在类声明前为其使用的类型创建别名？

我需要给typing.Callable[[C], int]创建类型别名，但直接在类定义前声明会触发“C未定义”的错误；如果把别名放在类定义后，又无法在C类内部的方法注解中使用。实际代码里这个类型逻辑复杂，必须用别名简化。

原始代码 #

import typing

class C():
    def __init__(self, callback: typing.Callable[[C], int]):
        self._callback = callback

    def getCallback() -> typing.Callable[[C], int]:
        return self._callback

class C2():
    def __init__(self, cInstance: C):
        self._cInstance = cInstance

    def f() -> typing.NoReturn:
        self._cInstance.getCallback()(self.cInstance)

错误尝试 #

import typing

CallbackType = typing.Callable[[C], int] # ERROR: C not defined

class C():
    def __init__(self, callback: CallbackType):
        self._callback = callback

    def getCallback() -> CallbackType:
        return self._callback

class C2():
    def __init__(self, cInstance: C):
        self._cInstance = cInstance

    def f() -> typing.NoReturn:
        self._cInstance.getCallback()(self.cInstance)

可行解决方案 #

方案1：字符串字面量前向引用（Python 3.7+）

用字符串包裹未定义的类名，Python类型检查器（如mypy）支持这种前向引用写法：

import typing

# 用字符串"[C]"标记未定义的类
CallbackType = typing.Callable[["C"], int]

class C():
    def __init__(self, callback: CallbackType):
        self._callback = callback

    def getCallback(self) -> CallbackType:  # 修复：添加self参数
        return self._callback

class C2():
    def __init__(self, cInstance: C):
        self._cInstance = cInstance

    def f(self) -> typing.NoReturn:  # 修复：添加self参数
        self._cInstance.getCallback()(self._cInstance)  # 修复：引用正确的实例属性

方案2：使用TypeVar绑定（Python 3.11+）

借助typing.TypeVar明确绑定类类型，写法更严谨：

import typing
from typing import Self

# 定义绑定到C类的TypeVar
CType = typing.TypeVar("CType", bound="C")
CallbackType = typing.Callable[[CType], int]

class C():
    def __init__(self, callback: CallbackType):
        self._callback = callback

    def getCallback(self) -> CallbackType:
        return self._callback

class C2():
    def __init__(self, cInstance: C):
        self._cInstance = cInstance

    def f(self) -> typing.NoReturn:
        self._cInstance.getCallback()(self._cInstance)

方案3：类内部定义别名（仅类内使用场景）

如果别名仅在C类内部使用，可以直接在类作用域内定义：

import typing

class C():
    # 类内部定义类型别名
    CallbackType = typing.Callable[["C"], int]

    def __init__(self, callback: CallbackType):
        self._callback = callback

    def getCallback(self) -> CallbackType:
        return self._callback

class C2():
    def __init__(self, cInstance: C):
        self._cInstance = cInstance

    def f(self) -> typing.NoReturn:
        # 外部使用需通过类名引用别名
        self._cInstance.getCallback()(self._cInstance)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者FalcoGer