5

Задавал как то вопрос про нотации типов в функциях в python в стиле

def incr(number: int) -> int:
    return number + 10

В таком случае, работая в IDE я буду получать соответствующие подсказки типов, по сути информируя среду о типах данных, с которыми работаю. И мне известно, что в отличии от условного с++, принимаемый на вход тип данных может не соответствовать тому что указан в нотации, IDE может и что-то скажет об этом, но сам интерпретатор никаким образом ругаться не станет. Вопрос вот в чём:

Существуют ли библиотеки с декораторами(?), автоматизирующую проверку типов, и вызывающие исключения, в случае несоответствии проверки?

Выражаясь псевдоязыком, в моей голове это должно выглядеть так:

def incr(number: int) -> int:
    assert isinstance(number, int), TypeError
    result = number + 10
    assert isinstance(result, int), TypeError
    return result

Только разумеется, я имею в виду автоматизацию процедуры проверки всех принимаемых и возвращаемых значений

5
  • 1
    Какое-нибудь def func(x: MyProto[T]) -> Callable[[], MyProto[MyProto[T]]] проверить в рантайме как минимум сильно нетривиально, если вообще возможно
    – andreymal
    2 апр 2022 в 11:41
  • У меня подозрение, что такие библиотеки не очень будут идеологии языка соответствовать. Вы фактически динамическую типизацию отменить хотите:-) Но есть Mypy, как, вероятно, знаете. "Это статический анализатор типов для Python, который позволяет находить ошибки несоответствия типов в коде. Mypy выводит ошибку, если при работе с аннотациями типов значение переменной не соответствует присвоенному ей типу." (цитата с tproger.ru) 2 апр 2022 в 12:12
  • 1
    @Сергей mypy работает не в рантайме и не вызывает исключения
    – andreymal
    2 апр 2022 в 12:26
  • Я знаю. Это на всякий случай для полноты ответа. Я сомневаюсь, что есть такая штука полноценная для рантайма. 2 апр 2022 в 12:29

2 ответа 2

4

Есть библиотека typeguard (вроде бы слышал про нее раньше, но сейчас нашел через этот ответ), которая умеет, в том числе добавлять проверки типов получаемых и возвращаемых значений функций.

Пример из документации:

from typeguard import typechecked

@typechecked
def some_function(a: int, b: float, c: str, *args: str) -> bool:
    ...
    return retval

@typechecked
class SomeClass:
    # All type annotated methods (including static and class methods and properties)
    # are type checked.
    # Does not apply to inner classes!
    def method(x: int) -> int:
        ...

Мой пример:

from typeguard import typechecked


@typechecked
def test(x: int) -> int:
    return x


print(test(10))  # Выведет 10
print(test("abcd"))  # TypeError: type of argument "x" must be int; got str instead

В том числе умеет проверять, например, что передан список целых чисел, а не произвольных значений:

from typing import List

from typeguard import typechecked


@typechecked
def test(x: List[int]) -> int:
    return sum(x)


print(test([1, 2, 3, "A"]))  # TypeError: type of argument "x"[3] must be int; got str instead

Похожая библиотека: strongtyping, работает похожим образом (правда, не умеет проверять тип возвращаемого значения):

from strongtyping.strong_typing import match_typing


@match_typing
def test(x: int) -> int:
    return x


print(test("abcd"))
# Incorrect parameter: [x] `'abcd'`
#         required: <class 'int'>
from strongtyping.strong_typing import match_typing
from typing import List

@match_typing
def test(x: List[int]) -> int:
    return sum(x)

print(test([1, 2, 3, "A"]))
# Incorrect parameter: [x] `[1, 2, 3, 'A']`
#         required: typing.List[int]

Библиотека beartype. Умеет проверять тип аргументов и тип возвращаемого значения:

from beartype import beartype


@beartype
def test(x: int) -> int:
    return x + 1


print(test("abcd"))
# beartype.roar.BeartypeCallHintParamViolation: @beartyped test() parameter x='abcd' violates type hint <class 'int'>, as 'abcd' not instance of int.
from beartype import beartype


@beartype
def test_return(x: int) -> int:
    return "abcd"


print(test_return(1))
# beartype.roar.BeartypeCallHintReturnViolation: @beartyped test_return() return 'abcd' violates type hint <class 'int'>, as 'abcd' not instance of int.

Но проверка типа вложенных значений в списках работает как-то странно. Если вложенные значения одного типа, но не того, какой указан в аннотации, то ошибка вылетает:

@beartype
def test_int_list(x: List[int]) -> int:
    return sum(x)


test_int_list(["A", "D", "d"])
# beartype.roar.BeartypeCallHintParamViolation: @beartyped test_int_list() parameter x=['A', 'D', 'd'] violates type hint typing.List[int], as list index 1 item 'D' not instance of int.

А если передать список смешанного типа, то beartype такое пропускает, и ошибка вылетает уже в самой функции:

@beartype
def test_int_list(x: List[int]) -> int:
    return sum(x)


test_int_list(["A", 1, 2])
#     return sum(x)
# TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
9
  • typeguard - очень медленная библиотека, написаная с нарушениями PEP 8 и с применениями медленного модуля ast, решение с декоратором typeguard в 2 раза медленнее, чем декоратор static из моего ответа. Вот результаты тестов: # timeguard: 16.53926372528076 # static: 2.73103404045105
    – Kram
    6 апр 2022 в 16:33
  • В проде такую ересь использовать не будут
    – Kram
    6 апр 2022 в 16:35
  • @Kram, никто не мешает поставить декоратор только на "входных" методах, где приходят данные извне, тогда разница в производительности будет минимальна. В проде такую ересь использовать не будут - ну, более-менее покрытое тестами и выложенное на pypi готовое решения я бы с большей уверенностью стал использовать, чем написанное за полчаса на коленке решение со стековерфлоу) Давайте смотреть на вещи здраво, а не раскидываться оценочными суждениями)
    – insolor
    7 апр 2022 в 4:44
  • Заглянул в код typeguard, не увидел там каких-то жестких нарушений PEP8. Может они там есть, но проблемы с PEP8 решаются прогонкой через какой-нибудь форматтер (если речь о форматировании).
    – insolor
    7 апр 2022 в 4:48
  • 1
    Нет конечно, цель сделать хорошую библиотеку
    – Kram
    7 апр 2022 в 10:27
3

Python - динамически типизированый язык, максимум можно сделать типа такого костыля:

from typing import get_type_hints


def static(func):
    def wrapper(*args):
        typehints = list(get_type_hints(func).values())
        with_return = False
        if len(args) > len(typehints):
            raise SyntaxError('invalid syntax.')
        elif len(args) < len(typehints):
            typehints = typehints[:-1]
            with_return = True
        else:
            pass
        for i in args:
            for j in typehints:
                if not isinstance(i, j):
                    raise TypeError(f'{j} type is not {i} type')
        if with_return:
            return func(*args)
        else:
            func(*args)

    return wrapper

Но данный декоратор обязывает человека использовать тайпхинты, плюс у него есть ещё пара минусов.

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.