摘要

本 PEP 提议为 Python 添加后缀类型声明语法。它还指定了一个新的 typedef 语句，用于创建类型和声明符之间的新映射。

它的接受将极大地增强 Python 用户体验，并消除阻碍其他编程语言用户转向 Python 的一个缺陷。

基本原理

Python 长期以来一直缺乏显式的类型声明。作为该语言偏离其“Python 之禅”的少数方面之一，这个缺陷引发了许多关于 Python 异端和 PSU 成员之间的讨论（例如，请参阅 [EX1]、[EX2] 或 [EX3]），并且还使得大规模企业成功变得不太可能。

然而，如果人们想要结束这种痛苦，就必须找到一种体面的 Pythonic 语法。在几乎所有拥有类型声明的语言中，类型声明都缺乏这种特质：它们冗长，通常需要多个单词来表示一个类型，或者难以理解（例如，某种语言使用完全不相关的 [1] 形容词，如 dim 来声明类型）。

因此，本 PEP 将类型声明的举措与另一项大胆的举措相结合，这将再次证明 Python 不仅是面向未来的，而且拥抱未来：将 Unicode 字符引入为源代码的组成部分。

Unicode 使得能够用更少的字符表达更多内容，这与 Python 之禅（“可读性很重要。”）一致。此外，它消除了对单独类型声明语句的需要，最重要的是，它使 Python 能够与 Perl 6 相媲美，Perl 6 已经为其运算符使用了 Unicode。 [2]

规范

当类型声明模式运行时，语法会发生更改，以便每个 NAME 都必须包含两部分：一个名称和一个类型声明符，而类型声明符正好是一个 Unicode 字符。

声明符唯一地指定了名称的类型，如果它出现在表达式的左侧，则强制执行此类型：如果返回的类型与声明的类型不匹配，则会引发 InquisitionError 异常。 [3]

此外，函数调用结果类型也必须指定。如果调用的结果不具有声明的类型，则会引发 InquisitionError。注意：函数对象的声明符不应与结果的声明符混淆（请参阅下面的示例）。

仅读取而不赋值的名称后面的类型声明符并非严格必需，但仍会强制执行（请参阅 Python 之禅：“显式优于隐式。”）。

类型和声明符之间的映射不是静态的。它可以完全由程序员自定义，但为了方便起见，为一些内置类型提供了一些预定义映射。

None 类型的声明符是零宽度空格。

这些字符应该对每个程序员来说都很明显、易于记住和输入。

Unicode 替换单元

鉴于即使在我们现代、全球化的世界中，仍然有一些老派的叛逆者无法或不愿在源代码中使用 Unicode，并且 Python 是一种宽容的语言，因此为那些人提供了一个后备方案。

与单个 Unicode 字符相反，他们可以输入 name${UNICODE DECLARATOR OF NAME}$。例如，这两个函数定义是等效的。

def fooƛ(xℂ):
    return None

和

def foo${LATIN SMALL LETTER LAMBDA WITH STROKE}$(x${DOUBLE-STRUCK CAPITAL C}$):
    return None${ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE}$

这仍然易于阅读，并且使 ASCII 信徒能够使用类型注解的 Python 的全部功能。

typedef 语句

类型和声明符之间的映射可以使用此新语句进行扩展。

语法如下：

typedef_stmt  ::=  "typedef" expr DECLARATOR

其中 expr 解析为类型对象。为了方便起见，typedef 语句还可以与新类的 class 语句混合使用，如下所示：

typedef class Foo☺(object�):
    pass

示例

这是标准的 os.path.normpath 函数，已转换为类型声明语法。

def normpathƛ(path✎)✎:
    """Normalize path, eliminating double slashes, etc."""
    if path✎ == '':
        return '.'
    initial_slashes✓ = path✎.startswithƛ('/')✓
    # POSIX allows one or two initial slashes, but treats three or more
    # as single slash.
    if (initial_slashes✓ and
        path✎.startswithƛ('//')✓ and not path✎.startswithƛ('///')✓)✓:
        initial_slashesℕ = 2
    comps♨ = path✎.splitƛ('/')♨
    new_comps♨ = []♨
    for comp✎ in comps♨:
        if comp✎ in ('', '.')⒯:
            continue
        if (comp✎ != '..' or (not initial_slashesℕ and not new_comps♨)✓ or
             (new_comps♨ and new_comps♨[-1]✎ == '..')✓)✓:
            new_comps♨.appendƛ(comp✎)
        elif new_comps♨:
            new_comps♨.popƛ()✎
    comps♨ = new_comps♨
    path✎ = '/'.join(comps♨)✎
    if initial_slashesℕ:
        path✎ = '/'*initial_slashesℕ + path✎
    return path✎ or '.'

正如您清楚看到的，类型声明增加了表现力，同时使代码看起来更专业。

兼容性问题

要启用类型声明模式，必须编写：

from __future__ import type_declarations

这将启用源的 Unicode 解析 [4]，使 typedef 成为关键字，并强制执行所有赋值和函数调用的正确类型。

拒绝

经过仔细考虑、深刻反省、咬牙切齿和撕裂衣袍之后，决定拒绝此 PEP。

参考资料

致谢

非常感谢 Armin Ronacher、Alexander Schremmer 和 Marek Kubica，他们帮助为内置类型找到了最合适且易于记忆的声明符。

也感谢 Unicode 联盟将所有这些有用的字符包含在 Unicode 标准中。

版权

本文档已置于公共领域。