如何将可变变量视为“易失性”进行静态类型检查？

Question

考虑这个类，它有一个变量

state

，在方法

check_twice

中比较两次，并且它的值在方法

work

的两次检查之间发生变化：

import enum


class State(enum.Enum):
    INIT = 0
    DONE = 1


class Worker:
    def __init__(self) -> None:
        self.state = State.INIT

    def work(self):
        self.state = State.DONE

    def check_twice(self) -> None:
        if self.state is State.DONE:
            print("DONE at first try")
            return

        self.work()

        if self.state is State.DONE:
            # according to mypy this will not happen
            x: int = "x"  # mypy will not check this
            print("DONE at second try")
            return

        print("not DONE after second try")


if __name__ == "__main__":
    w = Worker()
    w.check_twice()

正如预期的那样，执行此操作时，输出为

$ python3 volatile.py 
DONE at second try

因为在

check_twice

开始时，变量仍然是

INIT

，但在第二次检查时，它已被

DONE

“在后台”更改为

work()

。

但是，根据mypy（版本1.5.0），当使用

--strict-equality

选项时，打印此输出的分支是无法访问的，

$ mypy --strict-equality volatile.py 
volatile.py:23: error: Non-overlapping identity check (left operand type: "Literal[State.INIT]", right operand type: "Literal[State.DONE]")  [comparison-overlap]

因为 mypy 认为如果

state

在第一次检查时为

DONE

，则该方法返回，并且在该方法的其余部分中

state

的唯一可能值是

INIT

（通过类型缩小）。它没有考虑到该值仍然可以通过其他代码更改为

DONE

并“优化掉”第二个

if self.state is State.DONE

语句。

可以通过添加

# type: ignore [comparison-overlap]

来消除该错误。但是，mypy 仍然不会检查该

if

语句的其余部分，其中包含明显的类型错误，并且不会生成错误消息。

我们如何向 mypy（或其他类型检查器）指示变量在访问一次后可以更改其值，并且必须检查第二个

if

语句的主体，类似于例如C语言中的

volatile

关键字？

Answer 1

可以通过将比较移至（本地）函数来强制再次评估变量：

async def check_twice(self) -> None:

    def done() -> bool:
        return self.state is State.DONE

    if done():
        print("DONE at first try")
        return

    await asyncio.sleep(0.2)

    if done():
        x: int = "x"  # mypy will now check this
        print("DONE at second try")
        return

    print("not DONE after second try")

现在 mypy 将报告第二个

if

语句中的类型错误：

$ mypy --strict-equality volatile.py 
volatile.py:32: error: Incompatible types in assignment (expression has type "str", variable has type "int")  [assignment]