Python如何实现支持numpy类型的同类型数值元组类型提示

核心实现思路 #

通过带边界的泛型类型变量TypeVar约束元组所有元素为同一个数值类型，既能兼容所有符合numbers.Number协议的类型（包括Python原生数值、numpy数值类型），又能避免混合类型的问题。

代码示例 #

from numbers import Number
from typing import Tuple, TypeVar

# 定义泛型变量，上界为Number，所有符合数值协议的类型都可以作为T的实际类型
T = TypeVar('T', bound=Number)

# 固定长度为3、所有元素为同一数值类型的元组类型提示
SameNumberTuple = Tuple[T, T, T]

用法说明 #

• 如果你需要适配任意长度的同数值类型元组，可将类型改写为Tuple[T, ...]
• 上述写法同时兼容MyPy等静态类型检查工具，以及typeguard运行时校验
• 如果你的检查工具无法自动识别numpy数值类型属于Number的子类，可以将TypeVar的边界扩展为兼容numpy数值：

  import numpy as np
  from typing import Union
  
  T = TypeVar('T', bound=Union[Number, np.number])
  

• 特殊场景说明：由于Python中bool是int的子类，默认会被识别为合法数值类型，如果需要排除bool类型，可以在运行时校验逻辑中额外增加类型判断过滤。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者s-m-e