可散列、可调用数据类的 Python 类型提示

如何解决可散列、可调用数据类的 Python 类型提示

我想编写一个 Python 函数，它将 Callable 对象和相应的参数作为输入，并返回从 Callable 对象到这些对象在参数上的值的映射。更具体地说，代码可能如下所示。

>>> import collections
>>> import dataclasses
>>> from typing import Iterable,List,Mapping
>>> @dataclasses.dataclass(frozen=True)
... class Adder:
...     x: int = 0
...     def __call__(self,y: int) -> int:
...             return self.x + y
... 
>>> def fn_vals(fns: Iterable[Adder],vals: Iterable[int]) -> Mapping[Adder,List[int]]:
...     values_from_function = collections.defaultdict(list)
...     for fn in fns:
...             for val in vals:
...                     values_from_function[fn].append(fn(val))
...     return values_from_function
... 
>>> fn_vals((Adder(),Adder(2)),(1,2,3))
defaultdict(<class 'list'>,{Adder(x=0): [1,3],Adder(x=2): [3,4,5]})

但是，我正在努力让它与更广泛的 Callable 对象类别一起使用。特别是，以下失败并显示 __hash__ 尚未实现的错误。

>>> import dataclasses
>>> from typing import Callable,Hashable
>>> class MyFunctionInterface(Callable,Hashable): pass
... 
>>> @dataclasses.dataclass(frozen=True)
... class Adder(MyFunctionInterface):
...     x: int = 0
...     def __call__(self,y: int) -> int:
...             return self.x + y
... 
>>> Adder()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>",line 1,in <module>
  File "/home/alex/anaconda3/lib/python3.7/typing.py",line 814,in __new__
    obj = super().__new__(cls)
TypeError: Can't instantiate abstract class Adder with abstract methods __hash__

我想修改我的 fn_vals 函数，使 fns 具有 Iterable[MyFunctionInterface] 类型，因为我需要 fns 的元素具有的唯一属性是它们是 Callable 和 Hashable。有没有办法表明数据类满足 MyFunctionInterface，并且 __hash__ 函数仍然由 dataclass 装饰器生成？

解决方法

这里的问题是 abc 和类装饰器之间的不良交互。

引用 abc docs,

不支持向类动态添加抽象方法，或在方法或类创建后尝试修改其抽象状态。

一旦一个类被创建，你就不能改变它的抽象性。不幸的是，像 dataclasses.dataclass 这样的类装饰器会在类已经创建之后开始使用。

最初创建 Adder 时，它没有 __hash__ 实现。 abc 此时会检查该类并确定该类是抽象类。然后，装饰器将 __hash__ 和所有其他数据类内容添加到类中，但为时已晚。

您的类确实有一个 __hash__ 方法，但 abc 机制不知道这一点。

---

至于如何进行，有两个主要选项。一种是完全消除 MyFunctionInterface，只是将您的可调用散列对象注释为 Any。第二个是，假设您希望您的对象可以使用单个 int 参数专门调用并返回一个 int，您可以定义一个协议

class MyProto(typing.Protocol):
    def __call__(self,y: int) -> int: ...
    def __hash__(self) -> int: ...

然后将您的对象注释为 MyProto。

,

如docs

中所述

默认情况下，dataclass() 不会隐式添加 __hash__() 方法，除非这样做是安全的。它也不会添加或更改现有的显式定义的 __hash__() 方法。设置类属性 __hash__ = None 对 Python 具有特定含义，如 __hash__() 文档中所述。

看起来 Hashable 定义了 __hash__ 方法，因此数据类不会显式定义 __hash__。因此，创建扩展 MyFunctionInterface 的新类并设置 __has__ = None 并使用它扩展加法器。

import dataclasses
from typing import Callable,Hashable
class MyFunctionInterface(Callable,Hashable): pass

class MyFunctionInterfaceHashed(MyFunctionInterface):
    __hash__ = None

@dataclasses.dataclass(frozen=True)
class Adder(MyFunctionInterfaceHashed):
    x: int = 0

    def __call__(self,y: int) -> int:
        return self.x + y