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问题

我有以下功能（基于scipy.integrate.quad）：

def simple_quad(func: Any, a: float, b: float, args: tuple = ()) -> float:
    def strips(n: int):
        for i in range(n):
            x = a + (b - a) * i / n
            yield func(x, *args) * 1 / n

    return sum(strips(1000))

...它基本上评估func一系列值并使用固定宽度的条带来计算图形下的面积。可选地，可以通过func元组传递参数args。

如您所见，我已经完成了一些初始类型提示（实际上这是 scipy 的 .pyi 存根），但是我对 func 和 args 的类型如此松散感到不满意。我希望 mypy 保护我免受两件事的影响：

  1. func是一个可调用的，它必须有一个第一个位置参数，它是 a float，并返回 a float，并且可以有可选的*args
    • 即f(x:float, ...) -> float至少
    • 我猜它也可以有 **kwargs （虽然不能有必需的名称参数或除了 x 以外的必需的位置参数）
  2. 可选的位置*args必须匹配func splatted args 元组的内容

例子

def cubic(x: float, a: float, b: float, c: float, d: float) -> float:
    "Function to evaluate a cubic polynomial with coefficients"
    return a + b * x + c * x ** 2 + d * x ** 3

simple_quad(cubic, a=1, b=10, args=(1, 2, 3, 4))  # fine, passes args to a,b,c,d and int is compatible with float signature
simple_quad(cubic, a=1, b=10)  # error from mypy as *args to `cubic` don't have default args so are all required
simple_quad(cubic, a=1, b=10, args=("a", "b", "c", "d"))  # arg length correct but type mismatch since cubic expects floats

x_squared: Callable[[float], float] = lambda x: x * x
simple_quad(x_squared, a=1, b=10, args=())  # should be fine as x_squared doesn't take any positional args other than x

def problematic(x: float, *, y: float) -> float: ...  # can't pass kwargs y via simple_quad, so can't be integrated

我试过的

因为func我试图用协议和泛型做一些事情：

class OneDimensionalFunction(Protocol, Generic[T]): #double inheritance, although maybe I can get by with a metaclass for Generic
    def __call__(self, x: float, *args: T) -> float: ...

...希望我能写

def simple_quad(func: OneDimensionalFunction[T], a: float, b: float, args: tuple[T] = ()) -> float:

simple_quad(cubic, 1, 10, 10, (1,2,3,4)) # infer type requirement of args based on signature of func
# or
simple_quad[float,float,float,float](cubic, ...) #pass in additional type info above and beyond the expected Callable[[x:float,...], float]

...我知道这有很多问题，如果例如我想将 lambda 作为 func 传递，Protocol 也不能很好地与 Callable 配合使用。

我将这个 python 3.10 标记为我认为新的参数规范变量可能会有所帮助，但我只看到了装饰器中使用的那些，所以我不确定如何在这里应用它们。让我知道你的想法

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对协议使用重载。这不是很好，但它可以让你尽可能接近真正的验证。

from typing import Protocol, Tuple, Any, overload, Union, Optional


class C1(Protocol):
    def __call__(self, a: float,                   ) -> float: ...
class C2(Protocol):
    def __call__(self, a: float, b: float,         ) -> float: ...
class C3(Protocol):
    def __call__(self, a: float, b: float, c: float) -> float: ...

ET = Tuple[()]
T1 = Tuple[float]
T2 = Tuple[float, float]
T3 = Tuple[float, float, float]

@overload
def quad(func: C1, a: float, b: float, args: Union[ET, T1] = ()) -> float: ...
@overload
def quad(func: C2, a: float, b: float, args: Union[ET, T2] = ()) -> float: ...
@overload
def quad(func: C3, a: float, b: float, args: Union[ET, T3] = ()) -> float: ...

def quad(func: Any, a: float, b: float, args: tuple = ()) -> float:
    return 0


def cubic(a: float, b: float, c: float, *, s: Optional[str] = None) -> float:
    return 0


quad(cubic, 0, 1)
于 2021-05-24T14:42:12.200 回答