List在Python中是真正不变的吗

Question

我有一个脚本toy.py，我发现它的行为有点令人困惑。

from typing import List

class A:
a = 1
class B(A):
b = 2

def func(input_arg: List[A]) -> None:
"""Debugging mypy."""
print(f"{input_arg=:}")
print(f"{type(input_arg)=:}")

如果我附加

if __name__ == "__main__":
arg1 = B()
reveal_type([arg1])
func([arg1])

mypy传球：

mypy toy.py
toy.py:22:17: note: Revealed type is "builtins.list[toy.B*]"

但是如果我附加

if __name__ == "__main__":
arg2 = [B()]
reveal_type(arg2)
func(arg2)

我认为这相当于第一种情况，我看到错误

mypy toy.py
toy.py:26:17: note: Revealed type is "builtins.list[toy.B*]"
toy.py:27:10: error: Argument 1 to "func" has incompatible type "List[B]"; expected "List[A]"
toy.py:27:10: note: "List" is invariant -- see https://mypy.readthedocs.io/en/stable/common_issues.html#variance
toy.py:27:10: note: Consider using "Sequence" instead, which is covariant
Found 1 error in 1 file (checked 1 source file)

如果List是不变的，为什么第一种情况会通过？

mypy --version
mypy 0.931

Answer 1

此行为与mypy使用上下文推断类型的方式有关。调用函数时，函数定义中参数的类型提示可用于推断传递的自变量的类型。

然而，mypy只允许在单个语句中进行这种"基于上下文的推理">。mypy文档中的以下示例说明了一个更极端的情况：

这是允许的，并使用单个语句上下文将空列表的类型推断为list[int]:

def foo(arg: list[int]) -> None:
print('Items:', ''.join(str(a) for a in arg))
foo([])  # OK

但是在这里，上下文需要从语句foo(a)过滤到赋值a = []，类似于您的第二个示例，但是mypy无法做到这一点。

def foo(arg: list[int]) -> None:
print('Items:', ''.join(str(a) for a in arg))
a = []  # Error: Need type annotation for "a"
foo(a)

---

有趣的是，使用赋值表达式也不起作用：赋值语句在调用函数之前完成，因此不能传递上下文：

def foo(arg: list[int]) -> None:
print('Items:', ''.join(str(a) for a in arg))
foo(a := [1.1])  # Error: "a" has incompatible type "list[float]"