一、基础类型提示
1. 基本类型注解
# 变量类型注解
age: int = 30
name: str = "Alice"
is_student: bool = False
height: float = 1.75
2. 函数注解
def greet(name: str, age: int) -> str:
return f"Hello {name}, you are {age} years old!"
二、组合类型
1. 联合类型（Union）
from typing import Union
# value 可以是整数或浮点数
def format_number(value: Union[int, float]) -> str:
return f"{value:.2f}"
# 或者使用简写 |（Python 3.10+）
def format_number(value: int | float) -> str:
return f"{value:.2f}"
2. 可选类型（Optional）
from typing import Optional
def find_user(id: int) -> Optional[str]:
# 返回值可以是字符串或 None
return user_db.get(id, None)
三、容器类型
1. 列表（List）
from typing import List
# 整数列表
scores: List[int] = [90, 85, 95]
# 混合类型列表（不推荐，尽量避免）
values: List[Union[int, str]] = [1, "two", 3]
2. 元组（Tuple）
from typing import Tuple
# 固定结构元组
point: Tuple[float, float] = (3.5, 7.2)
# 可变长度元组
points: Tuple[float, ...] = (1.0, 2.5, 3.7)
3. 字典（Dict）
from typing import Dict
# 键为字符串，值为整数的字典
student_grades: Dict[str, int] = {"Alice": 90, "Bob": 85}
# 复杂字典
person: Dict[str, Union[str, int]] = {"name": "Alice", "age": 30}
四、特殊类型
1. 字面值类型（Literal）
from typing import Literal
# 参数只能是特定值
def set_direction(direction: Literal["up", "down", "left", "right"]) -> None:
print(f"Moving {direction}")
set_direction("up") # 正确
set_direction("north") # 类型检查错误
# 注意：Python 的类型注解（包括 Literal）只对类型检查工具有效，不会影响实际运行，所以两个输出都正常。
2. 类型别名（TypeAlias）
# 创建类型别名（Python 3.10+）
from typing import TypeAlias
Coordinate: TypeAlias = Tuple[float, float]
def distance(a: Coordinate, b: Coordinate) -> float:
return ((a[0]-b[0])**2 + (a[1]-b[1])**2)**0.5
五、泛型与高级类型
1. 可调用对象（Callable）
from typing import Callable
# 简单函数类型
Adder: Callable[[int, int], int] = lambda x, y: x + y
def add(x: int, y: int) -> int:
return x + y
def apply_twice(func: Callable[[int, int], int], x: int, y: int) -> int:
return func(func(x, y), func(x, y))
print(apply_twice(add, 2, 3)) # Output: 10
def create_adder(n: int) -> Callable[[int, int], int]:
def add(x: int, y: int) -> int:
return x + y + n
return add
print(create_adder(5)(2, 3)) # Output: 10
2. Iterable, Sequence, Mapping
from typing import Iterable, Sequence, Mapping
# Iterable（可迭代对象）
def sum_all(values: Iterable[int]) -> int:
return sum(values)
# Sequence（支持索引的集合）
def get_middle(items: Sequence[str]) -> str:
return items[len(items)//2]
# Mapping（类似字典的结构）
def find_value(data: Mapping[str, int], key: str) -> int:
return data.get(key, 0)
六、结构化类型
1. TypedDict（类型化字典）
from typing import TypedDict, List
class Person(TypedDict):
name: str
age: int
hobbies: List[str]
alice: Person = {
"name": "Alice",
"age": 30,
"hobbies": ["reading", "hiking"]
}
2. NamedTuple（命名元组）
from typing import NamedTuple
class Point(NamedTuple):
x: float
y: float
z: float = 0.0 # 默认值
p = Point(1.5, 2.5)
print(p.x, p.y) # 1.5 2.5
七、动态类型相关
1. Any（任意类型）
from typing import Any
def process_data(data: Any) -> Any:
# 此函数接受和返回任何类型的值
if isinstance(data, list):
return data[0]
return data
2. Type（类类型）
from typing import Type, TypeVar
T = TypeVar('T')
def create_instance(cls: Type[T]) -> T:
return cls()
class Widget: pass
widget = create_instance(Widget)
十、Python 3.10+ 改进
Python 3.10 引入了更简洁的类型提示语法：
# 联合类型简化
def format_value(value: int | float | str) -> str:
return str(value)
# 类型别名简化
type Coordinate = tuple[float, float]
# 参数化泛型
def first(items: list[T]) -> T:
return items[0]