Python 3.8+ 可变位置解包参数的正确typing类型标注方法

问题背景 #

现有一个接收任意数量同类型参数的函数，初始未加类型标注的代码如下：

def fun(*foos):
    for foo in foos:
        foo.do_something()

已知所有传入的可变位置参数类型均为foo_type，需要为foos参数补充合规的类型标注。目前存在两种写法：

• 第一种是直觉式写法，引入typing.Tuple做标注：

from typing import Tuple

def fun(*foos: Tuple[foo_type]) -> None:
    for foo in foos:
        foo.do_something()

• 第二种是CLion IDE给出的推荐写法：

def fun(*foos: foo_type) -> None:
    for foo in foos:
        foo.do_something()

结论 #

第二种IDE推荐的写法是完全符合PEP 484类型规范的正确写法，第一种写法是错误的。

原因说明 #

• 按照Python类型标注的官方规则，对于*foos这类可变位置参数，冒号后面写的类型，指代的是每一个单独传入的位置参数的类型，而不是所有参数被打包后形成的foos元组整体的类型。
  当你写*foos: foo_type时，类型检查器会自动推导函数内部的foos变量类型为tuple[foo_type, ...]（即元素类型全为foo_type的可变长度元组），和实际运行时的结构完全匹配：你可以传入任意个foo_type类型的参数，循环取出的每个foo也会被识别为foo_type类型，调用do_something()不会报类型错误。
• 第一种写法的问题在于，它相当于告诉类型检查器，每个传入的可变位置参数都必须是Tuple[foo_type]类型（也就是只包含一个foo_type元素的元组），和实际期望传入foo_type类型参数的需求完全相悖。此时循环拿到的每个foo会被识别为单元素元组类型，调用do_something()方法会直接触发类型错误，完全不符合预期。

补充：如果要手动标注函数内部foos元组的类型（比如写返回值类型、做变量类型断言的时候），才需要用到tuple[foo_type, ...]（Python 3.9+）或者Tuple[foo_type, ...]（Python 3.8及更早版本）的写法，但这个类型是给函数内部的foos元组变量用的，不能写在*foos后面的参数标注位置。

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