预分配列表时的 Python 类型转换

Question

这个问题可能已经有了答案，所以如果您知道的话，请指导我找到答案。我自己找不到这个问题，尽管这个问题感觉很常见。

因此，请考虑以下模式:

arr = [None] * n
for i in range(n):
    # do some computations
    # ...
    # even more computations
    arr[i] = MyClass(some_computed_value)

到目前为止一切顺利，我倾向于不时使用这种模式。现在，让我们彻底尝试为所有代码提供类型注释。问题是我们用 None 预分配了数组，因此它的类型为 list[None]。但我们希望它是list[MyClass]。我们该如何进行？

最直接的解决方案是使其可选:

arr: list[Optional[MyClass]] = [None] * n

这解决了类型检查器问题，但现在这是我们的问题，因为 Optional 禁止我们对结果执行甚至基本的操作

arr[0].my_method()
# error: NoneType has no attribute "my_method"

长话短说，我最终得到以下模式:

arr_: Any = [None] * n
for i in range(n):
    # ...
    arr_[i] = MyClass(some_computed_value)
arr = typing.cast(list[MyClass], arr_)

这是丑陋的、不方便的、难以阅读的、样板的。你做什么？

Answer 1

当您第一次初始化 arr 时，您可以对类型检查器撒谎，以“欺骗”它 arr 永远不包含 None 条目。出于静态类型检查的目的，arr 将是一个 list[MyClass]，即使它在运行时短暂包含 None 条目。当然，您有责任确保这一假设得到实现。

例如，

from typing import cast, reveal_type

n = 1000

arr: list[int] = [cast(int, None)] * n
# or alternatively
arr: list[int] = [None] * n # type: ignore

for i in range(n):
    arr[i] = i

reveal_type(arr)
reveal_type(arr[0])

通过 mypy 和 pyright 的类型检查，并输出

# mypy
tmp.py:9: note: Revealed type is "builtins.list[builtins.int]"
tmp.py:10: note: Revealed type is "builtins.int"
Success: no issues found in 1 source file

# pyright
file.py
  file.py:9:13 - information: Type of "arr" is "list[int]"
  file.py:10:13 - information: Type of "arr[0]" is "int"
0 errors, 0 warnings, 2 informations