Python 類型檢查

眾所周知， Python 是一門強類型、動態類型檢查的語言。所謂動態類型，是指在定義變量時，我們無需指定變量的類型，Python 解釋器會在運行時自動檢查。與靜態類型語言（如 C 語言）相比，這不僅僅是少寫了幾個類型聲明字符：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define BUFF 100

char* greeting(char* name){  
  char* msg = (char *) malloc(sizeof(char) * BUFF);
    sprintf(msg, "Hello, %s!", name);
    return msg;
}

int main(){  
    printf("Greeting: <%s>\n", greeting("C99"));
    return 0;
}

def greeting(name):  
    return "Hello, {}!".format(name)
def main():  
    print("Greeting: <%s>" % greeting("Python35"))
if __name__ == '__main__':  
    main()

動態類型從一定程度上將我們的思維從對計算機的工作模擬中解放出來，可以將更多精力集中在需要解決的問題上：就像上面的例子，我們不需要費心思考慮 greeting 函數所接受的參數是什么類型、返回值是什么類型，而只需要考慮 greeting 函數需要實現的功能即可。

當然并不是說動態類型一定優于靜態類型，上面的例子用 C 語言和 Python 相比也有失公允，如果換成 Go 語言：

package main

import "fmt"

func greeting(name string) string {  
    return fmt.Sprintf("Hello, %s", name)
}
func main() {  
    fmt.Printf("Greeting: <%s>", greeting("Go"))
}

靜態類型的優勢（從某種程度上說也是缺點）在于定義方法時制定一種強制性的協議（接口），只有遵循協議才能正確地使用。這對多人合作、開發第三方庫、快速定位 BUG 等是很有幫助的。靜態類型還有一大優勢是可以讓 IDE 幫助提示接口用法和類型檢查，進一步提高效率。既然有這么多優勢，那 Python 要不要也學習一個？實際上 Python 3.5 中的 PEP 484 和 Python 3.6 的 PEP 526 分別加入了類型提示（Type Hints）的語法，其中 PEP 484 主要關于函數、方法、類的參數和返回值的類型聲明語法，而 PEP 526添加了對變量類型的聲明：

def greeting(name: str) -> str:  
    return "Hello, {}!".format(name)

Mypy

Mypy 是官方推薦一個靜態類型檢查工具：

python3 -m pip install mypy

可以用 mypy 命令直接檢查 Python 程序：

mypy greeting.py

為了方便使用，可以將其應用到 IDE 中，以 Atom 為例，可以安裝插件 linter-mypy ：

python3 -m pip install typed-ast  
apm install linter  
apm install linter-mypy

Mypy 支持的常用類型如下表所示（來自 官方文檔 ）：

其中 List / Dict / Iterable / Sequence / Any 來自標準庫 typing 。這里的 Sequence 和 Iterable 分別對應 collections.abc.Sequence 和 collections.abc.Iterable ，簡單來區分 Sequence 是可以通過數字下標索引的，而 Iterable 可以代表生成器：

Python 2.x

添加了類型注釋的代碼可以直接通過 Python 3.5 解釋器執行，但是對于 Python 2.x 則是完全不兼容的。如果要在 Python 2.x 中使用，首先需要安裝 typing ：

pip install typing

然后可以用單行注釋的形式強行添加：

def send_email(address,     # type: Union[str, List[str]]  
               sender,      # type: str
               cc,          # type: Optional[List[str]]
               bcc,         # type: Optional[List[str]]
               subject='',
               body=None    # type: List[str]
               ):
    # type: (...) -> bool
    """Send an email message.  Return True if successful."""
    pass

總結

Python 3.5+ 從語法上支持靜態類型提示，在不影響正常使用習慣的情況下為我們提供靜態類型檢查的功能，雖說不能與真正的靜態類型語言相比，但也保證了更大的靈活性，這也符合 Python 的一貫的設計思想：“It's a tool, not a rule.”

來自：http://blog.rainy.im/2017/01/20/python-type-hints/