了解 Python 中的類型提示：初學者友善指南

Python 因其動態類型的特性而以靈活且易於編寫而聞名。然而，這種靈活性有時會使理解函數期望或傳回哪種類型的資料變得更加困難。這就是類型提示發揮作用的地方！ Python 3.5 中引入的類型提示可讓您提供有關程式碼中變數、參數和傳回值類型的提示。它不會強制執行這些類型，但有助於提高可讀性和調試。

本部落格將逐步引導您了解 Python 中類型提示的基礎知識。

什麼是型別提示？

類型提示是一種註釋 Python 程式碼以指定以下內容的預期資料類型的方法：

1. 變數
2. 函數參數
3. 函數傳回值

它不會影響 Python 運行程式的方式，而是作為程式碼的文檔，並幫助 linter 或 IDE 等工具捕獲潛在的錯誤。

為什麼要使用型別提示？

以下是一些類型提示有用的原因：

• 提高可讀性：幫助其他開發人員（或未來的你！）了解您的程式碼所需的類型。
• 錯誤偵測：靜態分析工具（如 mypy）可以在運行前捕獲與類型相關的錯誤。
• 更好的自動完成：PyCharm 和 VSCode 等 IDE 使用類型提示來提供更好的建議。

類型提示的基本語法

1. 變數

您可以使用冒號 (:) 後面跟著類型來指定變數的類型。

name: str = "Alice"
age: int = 25
is_student: bool = True

2. 函數參數

使用型別提示來註解函數所採用的參數型別：

def greet(name: str) -> None:
    print(f"Hello, {name}!")

這裡：

• name: str 表示函數期望 name 是字串。
• -> None 表示函數不傳回任何內容。

3. 函數傳回值

您也可以指定函數傳回的資料類型：

def add(a: int, b: int) -> int:
    return a + b

這裡：

• a: int 和 b: int 是 int 型態的參數。
• -> int 表示函數傳回一個整數。

複雜型

Python 有用於更複雜類型註解的內建工具。例如：

1. 列表和字典

使用列表和字典類型提示來指定元素的類型：

from typing import List, Dict

# A list of integers
numbers: List[int] = [1, 2, 3, 4]

# A dictionary with string keys and integer values
scores: Dict[str, int] = {"Alice": 90, "Bob": 85}

2. 可選型

如果變數或參數可以為 None，請使用Optional:

name: str = "Alice"
age: int = 25
is_student: bool = True

3. 元組

對於特定類型的固定長度集合，請使用元組：

def greet(name: str) -> None:
    print(f"Hello, {name}!")

4. 任何

如果變數可以是任何類型，請使用 Any:

def add(a: int, b: int) -> int:
    return a + b

輸入別名

為了方便閱讀，您可以使用 =:
建立型別別名

from typing import List, Dict

# A list of integers
numbers: List[int] = [1, 2, 3, 4]

# A dictionary with string keys and integer values
scores: Dict[str, int] = {"Alice": 90, "Bob": 85}

使用 mypy 進行型別檢查

您可以使用像 mypy 這樣的工具來靜態檢查類型提示是否有錯誤。

1. 安裝mypy：

from typing import Optional

# This function can return either a string or None
def get_name(user_id: int) -> Optional[str]:
    if user_id == 1:
        return "Alice"
    return None

1. 在您的腳本上運行它：

from typing import Tuple

# A tuple containing a string and an integer
coordinates: Tuple[str, int] = ("x", 10)

1. 修復它報告的任何類型錯誤！

類別中的型別提示

您也可以註解類別屬性與方法：

from typing import Any

# This can hold any type
data: Any = "Hello"
data = 42

實際項目中類型提示的好處

• 協作：您的隊友可以更好地理解您的程式碼。
• 維護：除錯變得更容易，因為可以更早發現類型不符。
• 可擴充性：類型提示使大型專案更易於管理。

類型提示的限制

1. 運行時不強制：Python 不強制類型，因此必須依賴 mypy 等工具進行靜態檢查。
2. 額外的努力：編寫類型提示會增加一些開銷，特別是對於小腳本。

結論

類型提示是一個強大的工具，可以提高程式碼清晰度、減少錯誤並提高工作效率。雖然它在 Python 中是可選的，但從長遠來看，將類型提示合併到您的專案中可以為您和您的團隊節省大量時間。從註解一些函數或變數開始，逐漸在您的工作流程中採用類型提示！

類型提示有助於使 Python 程式碼像最好的靜態類型語言一樣清晰和健壯，同時保持 Python 的簽名簡單性。快樂編碼！ ？

以上是了解 Python 中的類型提示：初學者友善指南的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！