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python - 我应该如何使用 Optional 类型提示？

问题描述

我试图了解如何使用Optional类型提示。从PEP-484，我知道我可以Optional使用def test(a: int = None)asdef test(a: Union[int, None])或def test(a: Optional[int]).

但是下面的例子呢？

def test(a : dict = None):
    #print(a) ==> {'a': 1234}
    #or
    #print(a) ==> None

def test(a : list = None):
    #print(a) ==> [1,2,3,4, 'a', 'b']
    #or
    #print(a) ==> None

如果Optional[type]似乎与 的意思相同Union[type, None]，我为什么要使用Optional[]？

标签： pythonpython-3.xtype-hintingpython-typing

解决方案

Optional[...]是 的简写符号Union[..., None]，告诉类型检查器需要或 None需要特定类型的对象。...代表任何有效的类型提示，包括复杂的复合类型或Union[]更多类型。每当您有一个具有默认值的关键字参数时None，您都应该使用Optional. （注意：如果您的目标是 Python 3.10 或更新版本，PEP 604引入了更好的语法，见下文）。

因此，对于您的两个示例，您有dict和list容器类型，但关键字参数的默认值a显示None也允许使用Optional[...]：

from typing import Optional

def test(a: Optional[dict] = None) -> None:
    #print(a) ==> {'a': 1234}
    #or
    #print(a) ==> None

def test(a: Optional[list] = None) -> None:
    #print(a) ==> [1, 2, 3, 4, 'a', 'b']
    #or
    #print(a) ==> None

从技术上讲，Optional[]在 a 上使用Union[]或仅添加None到Union[]. 所以Optional[Union[str, int]]和Union[str, int, None]完全一样。

就个人而言，在为用于设置默认值的关键字参数设置类型时，我会坚持使用，这记录了为什么允许更好的原因。此外，它可以更容易地将部件移动到单独的类型别名中，或者如果参数成为必需，则稍后删除部件。Optional[]= NoneNoneUnion[...]Optional[...]

例如，假设你有

from typing import Optional, Union

def api_function(optional_argument: Optional[Union[str, int]] = None) -> None:
    """Frob the fooznar.

    If optional_argument is given, it must be an id of the fooznar subwidget
    to filter on. The id should be a string, or for backwards compatibility,
    an integer is also accepted.

    """

然后通过提取Union[str, int]类型别名来改进文档：

from typing import Optional, Union

# subwidget ids used to be integers, now they are strings. Support both.
SubWidgetId = Union[str, int]


def api_function(optional_argument: Optional[SubWidgetId] = None) -> None:
    """Frob the fooznar.

    If optional_argument is given, it must be an id of the fooznar subwidget
    to filter on. The id should be a string, or for backwards compatibility,
    an integer is also accepted.

    """

将 移动到别名的重构Union[]变得更加容易，因为Optional[...]使用了Union[str, int, None]. None毕竟，该值不是“子小部件 id”，它不是值的一部分，None旨在标记缺少值。

旁注：除非您的代码只需要支持 Python 3.9 或更高版本，否则您要避免在类型提示中使用标准库容器类型，因为您无法说明它们必须包含哪些类型。因此，代替dictand ，分别list使用typing.Dictand typing.List。而当只从容器类型中读取时，你也可以接受任何不可变的抽象容器类型；列表和元组是Sequence对象，dict而是Mapping类型：

from typing import Mapping, Optional, Sequence, Union

def test(a: Optional[Mapping[str, int]] = None) -> None:
    """accepts an optional map with string keys and integer values"""
    # print(a) ==> {'a': 1234}
    # or
    # print(a) ==> None

def test(a: Optional[Sequence[Union[int, str]]] = None) -> None:
    """accepts an optional sequence of integers and strings
    # print(a) ==> [1, 2, 3, 4, 'a', 'b']
    # or
    # print(a) ==> None

在 Python 3.9 及更高版本中，标准容器类型已全部更新以支持在类型提示中使用它们，请参阅PEP 585。但是，虽然您现在可以使用dict[str, int]or list[Union[int, str]]，但您仍然可能希望使用更具表现力Mapping和Sequence注释来指示函数不会改变内容（它们被视为“只读”），并且函数可以使用分别用作映射或序列的任何对象。

Python 3.10 将|联合运算符引入类型提示，请参阅PEP 604。而不是Union[str, int]你可以写str | int. 与其他类型提示语言一致，在 Python 3.10 及更高版本中表示可选参数的首选（且更简洁）方式现在是Type | None，例如str | Noneor list | None。

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