如何在python中使用TypeVar输入和输出多个通用协议？

我希望使用多个通用协议并确保它们兼容：

从输入import-TypeVar、Protocol、Generic
从数据类导入数据类
#检查失败，如下所示，且逆变=真或协变=真：
A=类型变量（“A”）
C类（协议[A]）：
def f（自身，a:a）->无：通过
D类（协议[A]）：
def g（自身）->A:通过
#只是演示我的用例；没有错误：
@数据类
类兼容项（泛型[A]）：
c:c[A]
d:d[A]

Mypy给出了以下错误：

Invariant type variable 'A' used in protocol where contravariant one is expected
Invariant type variable 'A' used in protocol where covariant one is expected

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我知道这可以通过创建

C

和

D

通用ABC类来实现，但我想使用协议。

简单的解释是，您的方法破坏了子类型的传递性；有关更多信息，请参阅。它非常清楚地解释了为什么您的

D

协议（以及隐含的

C

协议）会遇到这个问题，以及为什么每个协议都需要不同类型的差异来解决这个问题。您还可以查找有关类型差异的信息

解决方法是：使用协变和逆变协议，但要使泛型数据类保持不变。这里最大的障碍是继承，为了使用协议，您必须处理继承，但这与您的目标有点相切。我将在这里切换命名以突出显示起作用的继承性，这就是本文的全部内容：

A=TypeVar（“A”）#不变类型
A_cov=TypeVar（“A_cov”，协变=True）#协变类型
A_contra=TypeVar（“A_contra”，contravariant=True）#逆变类型
#使其相反
班级录取（协议[相反]）：
def（self，a:a_contra）->无：通过
#给出输出的协方差
类输出（协议[A_cov]）：
def g（自我）->A_cov:通过
#只需告诉IntakeOutput类型需要相同即可
#既然a是不变的，它就不在乎了
#输入和输出需要反向/协方差
@数据类
类输入输出（通用[A]）：
取录：取录[A]
输出：输出[A]

您可以看到，这适用于以下测试：

类动物：
...
类别猫（动物）：
...
犬类（动物）：
...
进口类别：
def f（自身，a:Cat）->无：通过
等级：进口狗：
def f（自身，a:狗）->无：通过
类输出cat：
def g（自身）->类别：通过
类输出狗：
def g（自身）->狗：通过
compat_cat:IntakeOutput[cat]=IntakeOutput（intakecot（），OutputCat（））
compat_dog:IntakeOutput[dog]=IntakeOutput（IntakeDog（），OutputDog（））
#这会在mypy中出错
compat_fail:IntakeOutput[Dog]=IntakeOutput（IntakeDog（），OutputCat（））

这会产生以下错误：

Invariant type variable 'A' used in protocol where contravariant one is expected
Invariant type variable 'A' used in protocol where covariant one is expected

main.py:48:错误：“IntakeOutput”的参数2具有不兼容的类型“OutputCat”；预期的“输出[狗]”
main.py:48:注意：“OutputCat”的以下成员存在冲突：
main.py:48：注：预计：
main.py:48：注：def g（self）->Dog
main.py:48:note:get:
main.py:48：注：def g（自）->Cat

有什么问题吗？你放弃了什么？即，

IntakeOutput

中的继承。以下是您不能做的事情：

类摄入动物：
def f（自身，a:动物）->无：通过
输出级：
def g（自我）->动物：通过
#好的，正如所料
ok1：摄入输出[动物]=摄入输出（摄入动物（），输出动物（））
#好的，因为输出是协变的
ok2:IntakeOutput[动物]=摄入输出（IntakeAnimal（），OutputDog（））
#两者都失败了，因为摄入是相反的
故障1：输入输出[动物]=输入输出（输入狗（），输出狗（））
故障2：输入输出[动物]=输入输出（输入狗（），输出动物（））
#好的，因为摄入是反向的
ok3:IntakeOutput[Dog]=IntakeOutput（IntakeAnimal（），OutputDog（））
#这失败了，因为输出是协变的
故障3：吸入输出[狗]=吸入输出（吸入动物（），输出动物（））
故障4:IntakeOutput[Dog]=IntakeOutput（IntakeDog（），OutputImal（））

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所以。就在那里。你可以继续玩这个。

什么不起作用？