使用类型注释缩小已经声明的Python变量的类型

Question

如何使用Python中的类型注释来更改或缩小已经声明的变量的类型，从而使pycharm或其他类型识别系统理解新类型。

例如，我可能有两个类：

class A:
   is_b = False
   ...

class B(A):
   is_b = True

   def flummox(self):
       return '?'

以及其他地方的另一项职能：

def do_something_to_A(a_in: A):
    ...
    if a_in.is_b:
       assert isinstance(a_in, B)  # THIS IS THE LINE...
       a_in.flummox()

只要我有assert语句，PyCharm就会明白，我已经将a_in缩小为B类，而不是抱怨.flummox()。没有它，就会出现错误/警告，比如a_in has no method flummox。

我的问题是，是否有一种PEP 484 (或后继)方法来表明a_in (可能是A或B类型或其他类型的)现在是B类型的，而没有assert语句。b_in : B = a_in语句还会给出类型错误。

在TypeScript中，我可以这样做：

if a_in.is_b:
   const b_in = <B><any> a_in;
   b_in.flummox()

// or

if a_in.is_b:
   (a_in as B).flummox()

我不想使用断言行的两个主要原因是：(1)速度对代码的这一部分非常重要，每次运行该行时都有一个额外的is_instance调用会减慢它的速度；(2)禁止只使用assert语句的项目代码样式。

Answer 1

只要您使用的是Python，您就可以“重新注释”变量的类型，可以任意使用相同的语法来“声明”变量的类型，而不需要初始化它( 3.6+ )。

在您提供的示例中，以下代码段具有您预期的行为：

def do_something_to_A(a_in: A):
    ...
    if a_in.is_b:
       a_in: B
       a_in.flummox()

我已经测试过PyCharm 2019.2正确地检测到了这种技术。

值得注意的是，这不需要运行时成本，因为使用或不使用添加的注释语句生成相同的字节码。考虑到以下定义，

def do_something_with_annotation(a_in: A): 
     if a_in.is_b: 
        a_in: B 
        a_in.flummox() 


def do_something_without_annotation(a_in: A): 
     if a_in.is_b: 
        a_in.flummox() 

dis生成以下字节码：

>>> dis.dis(do_something_with_annotation)
  3           0 LOAD_FAST                0 (a_in)
              2 LOAD_ATTR                0 (is_b)
              4 POP_JUMP_IF_FALSE       14

  5           6 LOAD_FAST                0 (a_in)
              8 LOAD_ATTR                1 (flummox)
             10 CALL_FUNCTION            0
             12 POP_TOP
        >>   14 LOAD_CONST               0 (None)
             16 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(do_something_without_annotation)
  3           0 LOAD_FAST                0 (a_in)
              2 LOAD_ATTR                0 (is_b)
              4 POP_JUMP_IF_FALSE       14

  4           6 LOAD_FAST                0 (a_in)
              8 LOAD_ATTR                1 (flummox)
             10 CALL_FUNCTION            0
             12 POP_TOP
        >>   14 LOAD_CONST               0 (None)
             16 RETURN_VALUE

另外，您还可以通过调用带有禁用断言标志的解释器，在生产环境中保留断言语句和-O。根据同事对Python中的类型暗示的熟悉程度，您的同事可能认为这一点更容易读懂，也可能不认为它更易读。