Python變數很難記？記住變數類型的三種方式

知識 10-05

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文 /Kingname

Python作為一門動態語言，其變數的類型可以自由變化。這個特性提高了代碼的開發效率，卻也增加了閱讀代碼和維護代碼的難度。

假設有一個變數is_request_finished，從名字上來看，這個變數的值應該為True或者False，在寫代碼的時候，最初也確實是這樣定義的。但是可能由於某些原因，在某一次賦值的時候，is_request_finished = "True"。此時，如果代碼的單元測試不夠完善，那麼if is_request_finished在 is_request_finished = True 和 is_request_finished = "True"的時候都成立，問題被隱藏了。但是當is_request_finished = "False"的時候，由於"False"作為一個非空字元串，就會使得if is_request_finished 依然成立，從而使程序的行為發現異常。

單個變數的類型異常也許還容易發現，但是如果變數是放在字典或者列表裡面，那就比較麻煩了。假設需要保存一段個人信息，於是創建了下面這樣一個列表套字典的數據結構：

這種方式開發起來非常的快速而方便，但是其他人甚至是開發者自己在一段時間以後讀代碼，都會有一種想抽死自己的衝動。因為根本不知道這個變數裡面保存的是什麼東西。

針對以上問題，常見的解決辦法有三種。

Type Hints 與 Variable Annotations

在PEP 484中，引入了Type Hints，在PEP 526中引入了Variable Annotations。它使得Python 3.6及以後的Python 代碼擁有了「聲明」變數類型的能力。這裡的「聲明」之所以會打引號，是因為這個聲明是給IDE和人看的。這個聲明對 Python 的解釋器無效。

Type Hints

PyCharm現在已經可以比較好地支持Type Hints了。例如下面這一段代碼：

模擬一段上傳文件的函數，上傳成功以後返回True。接收一個參數url。在正常情況下，這個url應該是一個字元串。於是，使用Type Hints，代碼可以變為：

如果直接運行，其運行效果如下圖所示：

現在假設傳遞一個不是字元串的變數給upload函數，此時PyCharm就會提示類型有問題，如下圖所示：

但提示歸提示，強行運行也是沒有問題的。這就說明Type Hints主要是給IDE和人用的，解釋器並不會關心類型正不正確。

如果修改這個函數的返回值，讓它不返回True 或者False，PyCharm 也會發出警告：

Type Hints的官方文檔，可以參閱：typing — Support for type hints

Variable Annotations

對於Variable Annotations，如下圖所示，雖然目前PyCharm還不能很好地提示變數類型不對，但是人在讀代碼的時候，還是會起到一定的幫助。

除了這種寫法外，Variable Annotations還支持把類型寫在注釋中，如下圖所示：

雖然PyCharm不能起到很好的提示作用，但是可以使用一個第三方庫mypy來對代碼做靜態檢查，其運行效果如下圖所示，可以發現賦值的類型與聲明的類型不一致(expression has type 「str」, variable has type 「bool」, 表達式的類型為「str」，變數的類型是「bool」)。