如何在Python 3中为映射类到对应实例的字典添加类型提示

基础通用标注 #

如果你的字典支持存储任意类和对应实例，直接使用Type[Any]作为键的类型、Any作为值的类型即可：

# Python 3.9+ 原生dict写法
from typing import Type, Any

d: dict[Type[Any], Any] = {}
d[int] = 0
d[str] = "hello world"

# Python 3.8及更早版本写法
from typing import Dict, Type, Any
d: Dict[Type[Any], Any] = {}

限定类型范围的标注 #

如果字典只允许存储指定几类的映射，可以用TypeVar做泛型约束，避免非法类型写入：

from typing import TypeVar, Type, Dict

# 限定仅支持int、str、bool三类
AllowedType = TypeVar("AllowedType", int, str, bool)

d: Dict[Type[AllowedType], AllowedType] = {}
d[int] = 123  # 类型校验通过
d[str] = "test" # 类型校验通过
d[float] = 1.5 # 类型检查工具会抛出错误，float不在允许范围内

类型安全的自定义容器实现 #

如果需要取值时也能自动识别对应类型，可以自定义泛型容器类实现强类型校验：

from typing import TypeVar, Generic, Type, Optional

T = TypeVar('T')

class TypeMap(Generic[T]):
    def __init__(self):
        self._store: dict[Type[T], T] = {}
    
    def put(self, typ: Type[T], value: T) -> None:
        self._store[typ] = value
    
    def get(self, typ: Type[T]) -> Optional[T]:
        return self._store.get(typ)

# 调用示例
my_map = TypeMap()
my_map.put(int, 200)
my_map.put(str, "你好")

int_val = my_map.get(int) # 类型工具自动识别int_val为Optional[int]
str_val = my_map.get(str) # 自动识别为Optional[str]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nullUser