dataclasses.Field 不会将类型注释解析为实际类型

Question

python 的标准数据类模块的Field类的文档仅指定：

其记录的属性是：

• [...]
• type：字段的类型。

对我来说，这似乎意味着该字段将包含类型本身，而不仅仅是字符串形式的名称。

但是，它似乎只是按原样复制类型注释，使其变得毫无用处。

例子：

@dataclasses.dataclass 
class C: 
    c: 'C'

dataclasses.fields(C)[0].type # This returns the string 'C'
typing.get_type_hints(C)['c'] # This returns the class C, as expected

该问题甚至在使用PEP563类型注释时系统性地发生。

这是数据类模块中的错误吗？这是预期的行为吗？如果是这样，我如何检索给定 Field 实例的类型对象？

Answer 1

这是故意的。在导入时解析类型提示是昂贵的，特别是当from __future__ import annotations被用来禁止在首位解决这些问题。

最初，将 PEP 563 添加到 Python 3.7 会在您使用from __future__ import annotationsswitch 并包含ClassVar或InitVar键入字段注释时破坏数据类；这些在这一点上不会被解决，并且仍然是一个字符串。如果您明确使用字符串，这在 PEP 563 之前已经是一个问题，请参阅dataclasses issue #92。这变成了Python 错误，#33453，一旦数据类使其成为 Python 3.7 正确。

在“父”项目attrs，启发dataclasses，也有这个问题要解决。在那里，?ukasz Langa（大多数类型提示peps 的合著者，包括PEP 563）指出：

好的，所以我尝试了上面的方法，它似乎是一个核选项，因为它强制对所有注释进行评估。这是我想避免的from __future__ import annotations。

在关于修复问题 33453 的拉取请求的讨论中，作者 Eric Smithdataclasses说：

我一直在研究这样做。我认为@ambv 的观点是它引入了由于在每个字段上调用 ​​eval 导致的性能下降，而字符串注释的重点是消除性能下降。

此外，还有其他问题；您无法在导入时评估所有类型提示，而不是在它们使用前向引用时：

除了性能问题之外，在以下情况下（没有__future__语句和数据类），我收到一个错误，get_type_hints()因为C在get_type_hints()调用时未定义。这是python/typing#508。请注意，get_type_hints()在此示例中调用的 where@dataclass正是将要运行的位置，并且需要调用 stripped down get_type_hints()。

所以最后，dataclasses所做的只是将字符串启发式应用于注释，而不会为您加载它们。

要检索类型，只需get_type_hints()在类本身上使用，并使用 field.name属性作为结果的键：

resolved = typing.get_type_hints(C)
f = dataclasses.fields(C)[0]
ftype = resolved[f.name]