主题
Python typing 模块详解
更新: 9/30/2025字数: 0 字 时长: 0 分钟
1. 什么是 typing？
typing 是 Python 的 类型提示（type hints）库，它不改变 Python 本身的动态特性，但能让我们：
- 给变量、函数、类加上类型标注，提高代码可读性；
- 帮助 IDE 和工具做静态检查，提前发现 bug；
- 方便团队协作，别人一眼就能看懂你函数需要什么类型、返回什么。
📌 注意：类型提示 不会影响代码运行，只是“标注”，主要用来提示和检查。
2. 基础用法
（1）变量类型标注
python
from typing import List, Dict
name: str = "Alice"
age: int = 18
scores: List[int] = [95, 88, 76]
info: Dict[str, int] = {"math": 95, "english": 88}name: str→ 表示name是字符串age: int→ 表示age是整数scores: List[int]→ 表示scores是整数列表info: Dict[str, int]→ 表示info是 key 为字符串，value 为整数的字典
（2）函数类型标注
python
from typing import List
def add(x: int, y: int) -> int:
return x + y
def average(nums: List[int]) -> float:
return sum(nums) / len(nums)- 参数和返回值都可以标注
-> int表示返回值类型是整数-> float表示返回值类型是浮点数
（3）可选类型（Optional）
有时候参数可以是某种类型，也可以是 None：
python
from typing import Optional
def greet(name: Optional[str]) -> str:
if name:
return f"Hello, {name}"
return "Hello, stranger"这里 Optional[str] 等价于 Union[str, None]。
（4）联合类型（Union）
表示一个值可以是几种类型：
python
from typing import Union
def square(x: Union[int, float]) -> float:
return x * xx 可以是 int 或 float。
（5）任意类型（Any）
如果你不确定类型，可以用 Any：
python
from typing import Any
def process(data: Any) -> None:
print("接收到:", data)👉 Any 就是“啥都行”。
3. 常用类型总结
| 类型 | 含义 |
|---|---|
List[int] | 整数列表 |
Dict[str, float] | 键是字符串，值是浮点数的字典 |
Tuple[int, str] | 一个元组，里面是 (int, str) |
Set[str] | 字符串集合 |
Optional[T] | 类型 T 或 None |
Union[T1, T2] | 类型 T1 或 T2 |
Any | 任意类型 |
Callable[[T1, T2], R] | 一个函数，参数是 T1/T2，返回值是 R |
示例：
python
from typing import Tuple, Set, Callable
def get_point() -> Tuple[int, int]:
return (3, 5)
def unique_names() -> Set[str]:
return {"Alice", "Bob"}
def operate(func: Callable[[int, int], int], x: int, y: int) -> int:
return func(x, y)4. 高级用法（简单提一下）
TypedDict：可以给字典定义固定结构Literal：限制值只能是几个固定的常量Protocol：接口风格的类型检查（鸭子类型）
这些在大型项目中更常用，新手可以先跳过。
5. 学生成绩管理系统 Demo（含 typing 标注）
python
from typing import List, Dict, Optional, Tuple
# 学生成绩类型：课程 -> 分数
Scores = Dict[str, float]
# 学生类型
class Student:
def __init__(self, name: str, age: int, scores: Optional[Scores] = None) -> None:
self.name: str = name
self.age: int = age
self.scores: Scores = scores or {}
def add_score(self, subject: str, score: float) -> None:
"""添加或更新成绩"""
self.scores[subject] = score
def get_average(self) -> Optional[float]:
"""计算平均分"""
if not self.scores:
return None
return sum(self.scores.values()) / len(self.scores)
def __repr__(self) -> str:
return f"Student(name={self.name}, age={self.age}, scores={self.scores})"
# 成绩管理系统
class GradeSystem:
def __init__(self) -> None:
self.students: List[Student] = []
def add_student(self, student: Student) -> None:
"""添加学生"""
self.students.append(student)
def find_student(self, name: str) -> Optional[Student]:
"""按名字查找学生"""
for s in self.students:
if s.name == name:
return s
return None
def get_top_student(self) -> Optional[Tuple[str, float]]:
"""获取平均分最高的学生 (名字, 平均分)"""
if not self.students:
return None
top = max(
self.students,
key=lambda s: s.get_average() or 0.0
)
return (top.name, top.get_average() or 0.0)
# 使用示例
if __name__ == "__main__":
# 初始化系统
system = GradeSystem()
# 添加学生
alice = Student("Alice", 18)
bob = Student("Bob", 19)
system.add_student(alice)
system.add_student(bob)
# 添加成绩
alice.add_score("math", 95)
alice.add_score("english", 88)
bob.add_score("math", 76)
bob.add_score("english", 82)
bob.add_score("physics", 90)
# 查询学生
stu = system.find_student("Alice")
print("找到学生:", stu)
# 平均分
print("Alice 平均分:", stu.get_average() if stu else None)
# 最强学霸
top = system.get_top_student()
print("学霸是:", top)📝 运行结果（示例）
找到学生: Student(name=Alice, age=18, scores={'math': 95, 'english': 88})
Alice 平均分: 91.5
学霸是: ('Bob', 82.66666666666667)💡 这里的 typing 用法
Scores = Dict[str, float]→ 定义别名，更清晰表达“课程 -> 分数”。Optional[float]→ 平均分可能不存在（没成绩时返回None）。List[Student]→ 学生列表。Tuple[str, float]→ 返回(名字, 平均分)的组合。