摘要

此 PEP 提案为类型添加一个 ? 运算符，允许将 int? 写成 Optional[int]。

PEP 撤回

由 PEP 604 引入的记号 T|None 可以很好地替代 T?，并且不需要新的语法。

使用 T? 代表 T|None 也与 TypeScript 不一致，在 TypeScript 中，它大致代表 NotRequired[T]。这种不一致可能会让从 TypeScript 转到 Python 的人感到困惑。

以上代表了 typing-sig 和此 PEP 赞助者的共识。

动机

类型已经成为 Python 语言中宝贵而强大的部分。然而，许多类型注释冗长，给使用类型注释带来了相当大的阻力。通过改进类型语法，为 Python 代码添加类型变得更加简单，并改善了 Python 用户的开发体验。

同样，一个引入 联合类型 简写语法的 PEP 已经获得批准并实施。

基本原理

Python 中的类型可能相当冗长，这在努力采用类型时可能是一个障碍。使类型更符合人体工程学，就像在 PEP 604 中对联合类型所做的那样（例如，int | str），将减少为新的和现有的 Python 代码添加类型所需的努力。Optional 注释在部分和完全类型化的 Python 代码库中被频繁使用。在一个 5 个类型良好的开源项目 的小样本中，平均有 7% 的注释包含至少一个可选类型。这表明更新语法有可能使类型更加简洁，减少代码长度并提高可读性。

在类型化社区中，简化可选类型的语法已 讨论过。在这些讨论中，共识是 ? 是首选运算符。Python 中没有对一元 ? 的本机支持，这需要添加到运行时。

在 PEP 505 中，之前已提出将 ? 符号添加到 Python 语法中，该 PEP 目前处于延迟状态。 PEP 505 提案了一个

• “空值合并”二元运算符 ??
• “空值感知属性访问”运算符 ?.（“可能点”）
• “空值感知索引”运算符 ?[]（“可能下标”）

如果将来 PEP 505 获得批准，它不会干扰此 PEP 中提出的特定于类型的 ?。同样，由于 ? 的所有使用在概念上都是相关的，因此在学习 Python 或快速视觉理解方面不会令人困惑或构成障碍。

提出的语法，使用后缀运算符，模仿了其他类型化语言（如 C#、TypeScript 和 Swift）中找到的可选语法。这些语言的广泛采用和流行意味着 Python 开发人员可能已经熟悉这种语法。

// Optional in Swift
var example: String?

// Optional in C#
string? example;

添加此语法还将遵循使用内置类型作为注释的常用模式。例如，list、dict 和 None。这将允许在不从 typing 中导入的情况下，为 Python 代码添加更多注释。

规范

新的可选语法应适用于函数、变量、属性和参数注释。

# instead of
# def foo(x: Optional[int], y: Optional[str], z: Optional[list[int]): ...
def foo(x: int?, y: str?, x: list[int]?): ...

# def bar(x: list[typing.Optional[int]]): ...
def bar(x: list[int?]): ...

新的可选语法应等效于现有的 typing.Optional 语法。

typing.Optional[int] == int?

新的可选语法应与现有的 typing.Optional 语法具有相同的标识。

typing.Optional[int] is int?

它还应等效于与 None 的联合。

# old syntax
int? == typing.Union[int, None]

# new syntax
int? == int | None

由于 PEP 604 中指定的新的联合语法在 isinstance 和 issubclass 中得到支持，因此新的可选语法应在 isinstance 和 issubclass 中都得到支持。

isinstance(1, int?) # true
issubclass(Child, Super?) # true

需要实现一个新的 dunder 方法，以允许 ? 运算符被重载以实现其他功能。

向后兼容性

? 当前在 Python 语法中未被使用，因此此 PEP 与向后兼容。

参考实现

可以在 此处 找到参考实现。

被拒绝的想法

讨论过的替代方案是

• 考虑使用 ~ 运算符代替 ?。
• 前缀运算符 (?int)。

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