Python类型注解：未提前声明类型的使用问题及类自引用报错

问题场景 #

在类的方法中用类型注解标注返回该类实例时，运行时会触发NameError，代码示例：

class Foo:
    def clone(self) -> Foo:
        return Foo()

运行时错误信息：

NameError: name 'Foo' is not defined

注：使用mypy静态检查时无此问题

解决方法 #

• 字符串包裹类名（兼容Python 3.7及更早版本）
  类定义过程中自身尚未完成绑定，无法直接引用类名，用字符串包裹即可延迟解析：

  class Foo:
      def clone(self) -> 'Foo':
          return Foo()
  

• 导入from __future__ import annotations（Python 3.7+）
  在文件顶部导入该特性后，所有类型注解会被当作字符串处理，运行时再解析：

  from __future__ import annotations
  
  class Foo:
      def clone(self) -> Foo:
          return Foo()
  

• 使用typing.Self（Python 3.11+）
  Python 3.11专门引入Self类型，用于标注返回自身类实例的场景，语义更清晰：

  from typing import Self
  
  class Foo:
      def clone(self) -> Self:
          return Foo()
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者allo