Python3 类型注解

Python 是动态类型语言，变量可以随时换类型，灵活但容易出错：项目一大，"这个函数到底该传什么"只能靠猜。类型注解（PEP 484）给参数、返回值与变量标注类型，不改变运行行为，却让 IDE 补全、静态检查和大项目维护舒服得多。

动态类型的问题

def add(a, b):
    return a + b

print(add(1, 2))      # 输出：3
print(add("1", "2"))  # 输出：12  —— 字符串也能加，可能不是本意

调用方传错类型往往要等运行时才暴露，甚至不报错只得到奇怪结果。

函数注解

在参数后写 : 类型，括号后写 -> 返回类型，函数意图一目了然：

def add(a: int, b: int) -> int:   # 两个 int 参数，返回 int
    return a + b

def greet(name: str) -> str:
    return "你好，" + name

变量注解

变量声明时也可标注类型，帮助 IDE 推断：

age: int = 25
name: str = "张三"
scores: list = [90, 88]      # 3.9+ 可直接用小写内置类型

typing 常用类型

容器与可空类型通常从 typing 导入（3.9+ 也可写 list[int] 等，typing 写法兼容旧版本）：

from typing import List, Dict, Tuple

def process(ids: List[int],            # int 组成的列表
            table: Dict[str, int],     # 键 str、值 int 的字典
            pair: Tuple[str, int]) -> None:   # 二元组，无返回值
    pass

Optional / Union / Any

可能为 None 用 Optional；可能是几种之一用 Union；不关心类型用 Any：

from typing import Optional, Union, Any

def find(key: str) -> Optional[int]:      # 返回 int 或 None
    ...

def calc(x: Union[int, float]) -> float:  # x 是 int 或 float 之一
    return float(x)

data: Any = "什么类型都行"

Python 3.10+ 提供更简洁写法：int | None 等价 Optional[int]，str | int 等价 Union[str, int]。

mypy：静态类型检查

注解本身不拦截错误，需用工具检查。安装并运行 mypy，不改代码就能发现类型不匹配：

pip install mypy
mypy demo.py     # 无输出表示通过；有错会指出文件、行号与原因

运行时完全不影响

注解只记录在 annotations 中，程序行为不变：

def greet(name: str) -> str:
    return "你好，" + name

print(greet(123))              # 输出：你好，123（传错类型也能运行）
print(greet.__annotations__)   # 输出：{'name': <class 'str'>, 'return': <class 'str'>}

小结：类型注解不改变运行，却让接口意图清晰、IDE 提示更智能；配合 mypy 能在开发期揪出大量类型错误，项目越大收益越明显。