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python中的显式声明类型参数使用方式

2025年08月18日 Python
背景笔者在用fastapi编写ai rest service的时候发现官方的sample code函数参数都带上了类型参数. 以往笔者做python开发都不习惯带类型参数,认为它是一门弱类型语言,不强

背景

笔者在用fastapi编写ai rest service的时候发现官方的sample code函数参数都带上了类型参数. 以往笔者做python开发都不习惯带类型参数,认为它是一门弱类型语言,不强制带类型参数本质上是为了开发效率.fastapi的官方文档却强调函数定义是要显式带参数类型,于是笔者就详细研究了python显式声明参数类型的语法以及其带来的好处.

python函数显式声明的类型汇总

显示类型语法要分版本,笔者这里选择3.10+版本,是现在主流的版本.

基本类型

str,int,float等python基本类型,最常见的显式参数类型

def test1(a: int, b: str, c: float):
  print("a is: " + str(a) + " b is: " + str(b) + " c is: " + str(c))

集合类型

list,dict,set,tuple. 集合类型都有内部参数类型,这个等价于我们熟悉的java语言里面的泛型

def test2(a: list[str], b: set[float], c: dict[str, int], d: tuple[str, str]):
  print(f"a is: {a} ")
  print(f"b is {b}")
  print(f"c is {c}")
  print(f"d is {d}")


if __name__ == '__main__':
  test2([1,2], {3,4}, {'a':1,'b':2}, ('a','b'))

这个也比较简单,即便平时编码不习惯显示添加类型参数,此类声明语法也很直观.

optional and union(python3.10版本之前)

optional和union需要详细讲解一下,这两个类型在python 3,10版本之前使用比较多. 首先是union 表示当前入参可以是union后面方括号指定的多类型中的一种,表示此参数可以支持多种类型,比如下例子:

from typing import union
def test_union(a: union[str, int]):
  if isinstance(a, str):
    print(f'a is str {a}')
  elif isinstance(a, int):
    print(f'a is int {str(a)}')

if __name__ == '__main__':
  test_union('abc')
  test_union(1)

输出:

a is str abc
a is int 1

表示参数a可以是str类型或者int类型

另一种情况,当union只有两个类型,且其中一个类型为none

def test_union2(a: union[str, none]):
  if a is none:
    print("a is none")
  else:
    print(a.upper())


if __name__ == '__main__':
  test_union2(a = none)

这种情况表明入参a 要么是str类型,要么可以为none,而且这种特殊情况下union[str, none]就可以被optional[str]替代.

from typing import optional
def test_optional(a: optional[str]):
  print(a)

if __name__ == '__main__':
  test_optional(a=none)

我们可以看作optional是union的一个特例.在3.10+版本后其实都可以不用从typing包引入optional和union两种类型,在3.10+版本用一个|操作符就可以代替union,比如下面这个例子:

def test_310(a: str|none):
  print(a)
  print(type(a))


if __name__ == '__main__':
  test_310(a='10')
  test_310(a=none)
  test_310(20)

可见在vscode里面这里即便声明了类型参数可能是str,但是int类型也可以传递进来.

来看下面一个有意思的case.

这里定义一个可以为none类型的参数,调用的时候不赋值

def test_default(a: str|none):
  print(a)


if __name__ == '__main__':
  test_default()

结果运行报错

test_default() missing 1 required positional argument: 'a'

注意语法a: str|none 以及 a: optional[str] 或者 union[str,none] 只是代表参数可以为none但是并不代表参数有默认值

所以此类语法只是表示当前参数类型可以是none,但并不表示存在none的默认值.如果需要调用函数时不传递参数,那么无论采用什么语法,在函数定义的时候还是需要给定默认值none.

自定义类类型

类型参数还可以是自定义类,或者自定义类的集合类型

class a:
  def __init__(self, val):
    self.val = val
  def test(self):
    print(self.val)

def test_a(a: a):
  a.test()

if __name__ == '__main__':
  a = a('123')
  test_a(a)

自定义类型作为集合中元素类型

def test_a_list(a: list[a]):
  for item in a:
    item.test()


if __name__ == '__main__':
  a = [a('123'), a('234')]
  test_a_list(a)

显示声明类型的好处

python是弱类型语言,本质上是不需要去定义其变量类型或者参数的类型的.但是有些框架的源码里面都有类型参数的声明,不禁让人思考这样做带来了什么好处.

看如下的例子:

无显式声明vscode没有方法提示:

有显式声明vscode存在方法提示:

在vscode里面如果显式声明参数类型,当掉用此参数则可以提示此类型具备的方法,如果没有显式声明参数类型则不会提示此类型具备的方法.

其次,显示声明参数类型是一种更规范的做法,它可以避免一些潜在的因为类型没显式声明而带来的编码问题,这也能理解为什么fastapi的官方doc会提及到python的类型,且在官方的sample code里面都有显示声明参数类型.所以将此作为一个最佳实践也不为过.

总结

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持代码网。