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Python 3函数注解:为函数提供类型提示信息

函数注解是 Python 3 最独特的功能之一,关于它的介绍,官方文档是这么说的,“函数注解是关于用户自定义函数使用类型的完全可选的元信息”。也就是说,官方将函数注解的用途归结为:为函数中的形参和返回值提供类型提示信息。

下面是对 Python 官方文档中的示例稍作修改后的程序,可以很好的展示如何定义并获取函数注解:
def f(ham:str,egg:str='eggs')->str:
  pass
print(f.__annotations__)
输出结果为:

{'ham': <class 'str'>, 'egg': <class 'str'>, 'return': <class 'str'>}

如上所示,给函数中的参数做注解的方法是在形参后添加冒号“:”,后接需添加的注解(可以是类(如 str、int 等),也可以是字符串或者表示式);给返回值做注解的方法是将注解添加到 def 语句结尾的冒号和 -> 之间。

注意,如果参数有默认值,参数注解位于冒号和等号之间。比如 eggs:str='eggs',它表示 eggs 参数的默认值为 'eggs',添加的注解为 str。

给函数定义好注解之后,可以通过函数对象的 __annotations__ 属性获取,它是一个字典,在应用运行期间可以获取。这里再举一个例子:
def square(number:"一个数字")->"返回number的平方":
  return number**2
print(square(10))
print(square.__annotations__)
运行结果为:

100
{'number': '一个数字', 'return': '返回number的平方'}

事实上,函数注解并不局限于类型提示,而且在 Python 及其标准库中也没有单个功能可以利用这种注解,这也是这个功能独特的原因。

注意,函数注解没有任何语法上的意义,只是为函数参数和返回值做注解,并在运行获取这些注解,仅此而已。换句话说,为函数做的注解,Python不做检查,不做强制,不做验证,什么操作都不做,函数注解对Python解释器没任何意义。

函数注解可能的用法

PEP 3107 作为提议函数注解的官方文档,其中列出了以下可能的使用场景:
总之,虽然函数注解存在的时间和 Python 3 一样长,但目前仍未找到任一常见且积极维护的包,将函数注解用作类型检查之外的功能。Python 3 最初发布时包含函数注解的最初目的也仅是用于试验和玩耍。 

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