如何在mypy中指定函数一个参数为另一参数类型的子类

首先说明两个核心问题的背景：

1. 你尝试将T2的bound绑定到另一个TypeVar T的写法报错，是因为Python的类型系统（遵循PEP 484规范）不允许TypeVar的约束条件使用其他TypeVar做参数，所以会抛出Constraints cannot be parametrized by type variables错误。
2. 单个TypeVar的写法无法达到预期，是因为类型检查器做类型推导时，会自动取两个参数的最小公共父类作为TypeVar的实际类型，比如调用f(B(), A())时，TypeVar会被推导为A，自然就通过了检查，没法约束第二个参数必须是第一个参数类型的子类。

可落地的实现方案 #

方案1：通用兼容方案（支持所有Python 3.6+版本） #

利用不变泛型的特性强制类型推导优先取第一个参数的精确类型，禁止自动向上转型，实现成本很低：

from typing import TypeVar, Generic

T = TypeVar('T')
# 不变泛型包装类，不声明协变/逆变即为默认不变，禁止参数类型向上/向下转型推导
class InvariantWrap(Generic[T]):
    __slots__ = ('val',)
    def __init__(self, val: T):
        self.val = val

def f(a: InvariantWrap[T], b: T) -> None:
    # 业务逻辑中通过a.val取用第一个参数的原始值
    ...

# 调用测试
f(InvariantWrap(A()), B()) # 类型检查通过
f(InvariantWrap(B()), A()) # 类型检查报错
f(InvariantWrap(A()), C()) # 类型检查报错

方案2：精简方案（仅适用于入参为类对象的场景） #

如果你可以调整函数逻辑，直接接收类对象而非实例，写法可以更简单：

from typing import TypeVar

T = TypeVar('T')

def f(a: type[T], b: type[T]) -> None:
    ...

# 调用测试
f(A, B) # 类型检查通过
f(B, A) # 类型检查报错
f(A, C) # 类型检查报错

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