Ковариантные и инвариантные коллекции при типизации Python

Прежде всего, для ясности, я бы хотел изменить определение print_list_a следующим образом:

def print_list_a(my_list: list[A]) -> None:
    a: A
    for a in my_list:
      print(a)

В противном случае может возникнуть вопрос, а почему бы просто не сделать параметр типа Any?:

def print_list_a(a: Any) -> None:
    print(a)

Теперь, чтобы ответить на ваш вопрос об ошибках MyPy, есть две вещи:

• l2 подразумевается как list[B], поскольку это самый узкий тип, удовлетворяющий MyPy.
• list в Python инвариантны, что означает, что B является (подклассом) A не имеет никакого отношения к отношениям между list[B] и list[A]
  • В частности, это не означает, что list[B] является (подклассом) list[A], поскольку для этого потребуется, чтобы list были ковариантными.
  • На самом деле это не имеет отношения к вопросу, но для полноты это также не означает обратное (list[A] является (подклассом) list[B]), что требует, чтобы list были контравариантными.

Таким образом, объединяя два приведенных выше пункта, вы можете передавать только list[A] в print_list_a(...). В частности, вы не можете передать list[B], так как list[B] не являются list[A].

Таким образом, вы можете исправить код, изменив одно из приведенных выше:

1. Сделайте так, чтобы l2 было list[A], явно аннотировав его:

class A:
    pass

class B(A):
    pass

def print_list_a(my_list: list[A]) -> None:
    a: A
    for a in my_list:
      print(a)

l1: list[A] = [A()]
l2: list[A] = [B()]

print_list_a(l1)
print_list_a(l2)

2. Заставьте print_list_a взять ковариантный параметр такой, что some collection[B] является (подклассом) some collection[A]:

Это вариант только в том случае, если у вас есть доступ к исходному коду print_list_a и он print_list_a не добавляет элементы в параметр my_list.

Но пока это правда, вы можете использовать ковариантный тип коллекции (например, доступный только для чтения Sequence), и по сути это выглядит как предоставленный вами ответ:

from typing import Sequence

class A:
    pass

class B(A):
    pass

def print_list_a(my_list: Sequence[A]) -> None:
    a: A
    for a in my_list:
      print(a)

l1 = [A()]
l2 = [B()]

print_list_a(l1)
print_list_a(l2)

Что если функция добавит элементы в список?

Чтобы понять, почему ковариация не работает при добавлении функции в список, рассмотрим этот пример:

def append_and_print_list_a(my_list: list[A]) -> None:
    my_list.append(A()) # Note we are adding an A to the list, which is legal
    a: A
    for a in my_list:
      print(a)

l2: list[B] = [B()]

append_and_print_list_a(l2) # Does not compile

Мы говорим:

• l2 — это list, который содержит только B (не A)
• В append_and_print_list_a мы добавляем A() к my_list.

Код, если бы ему разрешили проверку типа, привел бы к конфликту двух приведенных выше пунктов.