MyPy簡介

介紹

MyPy¹ 是 Python 的靜態型別檢查器。與 C++ 或 Java 等靜態類型語言不同，Python 是動態類型的。這意味著在 Python 中，您不必明確聲明變數的類型；它是在運行時推斷的。例如：

Python（動態型別）

num = 4                # `num` is inferred as an integer
newString = "new string"  # `newString` is inferred as a string

相較之下，靜態類型語言要求您在編譯時指定每個變數的類型。這有助於在開發期間而不是在運行時捕獲與類型相關的錯誤。

C++（靜態型別）

int num = 4;            // `num` is declared as an integer
std::string newString = "new string";  // `newString` is declared as a string

為什麼要使用 MyPy？

在像 Python 這樣的動態類型語言中，運行時可能會發生類型錯誤，這可能會導致更難以追蹤的錯誤。 MyPy 透過允許您在 Python 程式碼中新增類型提示來解決這個問題，這些提示可以在執行前進行靜態檢查。這有幾個優點：

• 早期錯誤檢測：在開發過程中識別與類型相關的錯誤，而不是在運行時遇到它們。
• 提高程式碼可讀性：型別提示闡明變數和函數參數的預期類型，增強程式碼可讀性。
• 更好的 IDE 支援：在支援類型提示的 IDE 中提供改進的程式碼完成和內聯文件。

MyPy 的範例

這是一個簡單的範例，示範了 MyPy 中類型提示的使用：

沒有類型提示

def add(a, b):
    return a + b

print(add(5, 3))      # Output: 8
print(add("hello", "world"))  # Output: helloworld

在上面的程式碼中，add 函數可以接受整數和字串，這可能不是預期的行為。

帶類型提示

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

print(add(5, 3))      # Output: 8
# mypy will report an error for the following line:
# print(add("hello", "world"))  # TypeError: Expected int, got str

透過包含型別提示（a: int, b: int），您可以指定 add 只適用於整數。 MyPy 根據這些類型提示檢查程式碼，儘早發現潛在的類型相關問題。

安裝並運行 MyPy

開始使用 MyPy：

1. 安裝：使用 pip 安裝 MyPy：

   python3 -m pip install mypy

1. 執行 MyPy：安裝後，您可以執行 MyPy 檢查程式碼是否有類型錯誤。使用以下命令：

   mypy program.py

此指令將靜態檢查您的程式碼，類似於編譯器檢查 C++ 語法的方式。它會報告它發現的任何類型錯誤，而無需實際運行程式碼。

有效地使用 MyPy 可以讓您將靜態類型的優勢整合到 Python 中，同時仍然享受其動態特性的靈活性。

讓我們用 MyPy 寫一個範例

沒有 MyPy

def greeting(name):
    return 'Hello ' + name

# These calls will fail when the program runs, but MyPy will not report an error
greeting(123)
greeting(b"Aniket")

使用 MyPy

透過新增類型註解（也稱為類型提示），MyPy 可以偵測潛在問題：

def greeting(name: str) -> str:
    return 'Hello ' + name

greeting(3)         # mypy will report: Argument 1 to "greeting" has incompatible type "int"; expected "str"
greeting(b'Alice')  # mypy will report: Argument 1 to "greeting" has incompatible type "bytes"; expected "str"
greeting("World!")  # No error

這裡：

• name: str 註解指定 name 參數應該是一個字串。
• -> str註解指定函數greeting將傳回一個字串。

何時使用 MyPy

MyPy 在多種情況下很有用：

• 儘早捕獲錯誤：在運行程式碼之前使用 MyPy 尋找與類型相關的錯誤。這有助於及早發現錯誤並提高程式碼可靠性。

• 讓程式碼更清晰：新增類型提示讓您的程式碼更易於理解。它顯示了期望的值類型，這有助於其他人（以及未來的你）更好地理解你的程式碼。

• 升級舊程式碼：更新舊程式碼時，MyPy 會在您新增類型提示時幫助發現類型問題，使過渡更加平滑。

• 改進原型：建構新功能或原型時，MyPy 透過強制執行類型規則來幫助確保新程式碼與現有程式碼正確配合。

• 維護大型專案：在有許多貢獻者的大型專案中，MyPy 有助於保持程式碼一致性並防止與類型相關的錯誤。

• 增強 IDE 功能：如果您使用 IDE，MyPy 會改善程式碼補全和導航等功能，讓開發更輕鬆。

使用 MyPy 可以幫助您編寫更好、更可靠的 Python 程式碼，同時仍然享受 Python 的靈活性。

mypy 的官方快速備忘單

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1. 官方文件↩

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