如何在协议上定义具有协变返回类型的可调用属性？

如何解决如何在协议上定义具有协变返回类型的可调用属性？

通常理解为可调用的返回类型是covariant。当使用可调用的属性定义类型时，我确实可以使返回类型通用和协变：

from typing import TypeVar,Callable,Generic,Sequence
from dataclasses import dataclass

R = TypeVar("R",covariant=True)

@dataclass
class Works(Generic[R]):
    call: Callable[[],R]  # returns an R *or subtype*

w: Works[Sequence] = Works(lambda: [])  # okay: list is subtype of Sequence

然而，这同样不适用于 Protocol。当我以同样的方式为该类型定义一个 Protocol 时，MyPy 拒绝这样做——它坚持返回类型必须是 invariant。

from typing import TypeVar,Protocol

R = TypeVar("R",covariant=True)

class Fails(Protocol[R]):
    attribute: Callable[[],R]

$ python -m mypy so_testbed.py --pretty
so_testbed.py:5: error: Covariant type variable "R" used in protocol where invariant one is expected
    class Fails(Protocol[R]):
    ^
Found 1 error in 1 file (checked 1 source file)

如何为尊重 Protocol 协方差的具体类型正确定义 R？

解决方法

使用 Protocol 显然无法实现您的尝试 - 请参阅 PEP 544 中的以下内容：

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可变属性的协变子类型

被拒绝，因为协变 可变属性的子类型化是不安全的。考虑这个例子：

class P(Protocol):
    x: float

def f(arg: P) -> None:
    arg.x = 0.42

class C:
    x: int

c = C()
f(c)  # Would typecheck if covariant subtyping
      # of mutable attributes were allowed.
c.x >> 1  # But this fails at runtime

最初提议出于实际原因允许这样做，但它 随后被拒绝，因为这可能会掩盖一些难以发现的错误。

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由于您的 attribute 是可变成员 - 您不能让它与 R 协变。

一种可能的替代方法是用一个方法替换 attribute：

class Passes(Protocol[R]):
    @property
    def attribute(self) -> Callable[[],R]:
        pass

它通过了类型检查 - 但它是一个不灵活的解决方案。

如果您需要可变协变成员，则 Protocol 不是最佳选择。

,

正如@Daniel Kleinstein 指出的那样，您不能通过协变变量来参数化协议类型，因为它用于可变属性。

另一种选择是将变量分成两个（协变和不变）并在两个协议中使用它们（replace Callable 和 Protocol）。

from typing import TypeVar,Callable,Protocol

R_cov = TypeVar("R_cov",covariant=True)
R_inv = TypeVar("R_inv")

class CallProto(Protocol[R_cov]):
    def __call__(self) -> R_cov: ...
    
class Fails(Protocol[R_inv]):
    attribute: CallProto[R_inv]