Guió tipus en Python per AP2

tipus.md

Guió tipus en Python per AP2

Intro

• Python té un sistema de tipus dinàmic.
• El tipus d'una variable depèn del seu valor en aquell moment.
• En programes grans, això incrementa els bugs i complica el seu manteniment.
• Des de fa un temps, els programes en Python es poden anotar amb tipus, de forma semblant al C++.
• Aquestes anotacions no tenen cap efecte en temps d'execució.
• Però hi ha eines que poden comprovar que no hi hagi errors de tipus (igual que fa el compilador de C++).

Un exemple

Funció que hauria de sumar dos enters:

def suma(x, y):
    return x + y

Fixeu-vos que no anunciem ni el tipus dels paràmetres ni el tipus del resultat.

Llavors, si fem

print(suma(10, 'hola'))

tindrem un error en temps d'execució.

Podem anotar la capçalera de suma amb tipus:

def suma(x: int, y: int) -> int:
    return x + y

Si tornem a fer

print(suma(10, 'hola'))

continuem tenint un error en temps d'execució.

Però si processem el programa amb mypy, ens informarà de l'error sense executar-lo:

> mypy prova.py 

diu

prova.py:5: error: Argument 2 to "suma" has incompatible type "str"; expected "int"

Per tant, mymy ajuda a detectar errors.

Notes:

• Cal fer pip3 install mypy per instal·lar-lo.
• Es poden configurar els editors perquè mostrin els errors mentre es programa.
• Alternatives: pyright, pytype, pyre.

Tipus disponibles

Tipus bàsics:

• int
• float
• str
• bool
• None
• Any

Tipus estructurats:

• list[], per exemple, list[int] o list[list[float]]
• dict[], per exemple, dict[str, int]
• tuple[], per exemple, tuple[str, int, bool]

Tipus sinònims:

• Vector = list[float]

Tipus que cal importar:

from typing import Union, Optional

• Union[], per exemple Union[int, str]
• Optional[], per exemple Optional[int] és igual que Union[int, None].

Molta més informació a https://docs.python.org/3/library/typing.html

Anotacions

Les anotacions es poden posar als paràmetres, al resultat de les funcions i a les declaracions de variables.

def suma(x: int, y: int) -> int:
    s: int = x + y
    return s

De totes formes, el sistema ja sol inferrir automàticament el tipus de les variables locals (usant el tipus de l'expressió que se'ls assigna).

Classes

També es poden declarar els tipus dels atributs (camps) de les classes:

class Punt:
    x: float
    y: float
    ...

El nom de la classe es pot utilitzar com a tipus:

def distància(p: Punt, q: Punt) -> float: ...

Per cert, amb

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Punt:
    x: float
    y: float
    color: int = 0
    ...

Python ja crea automàticament un constructor per a punts:

def __init__(self, x: float, y: float, color: int = 0):
    self.x = x
    self.y = y
    self.color = color