copy.replace: _SupportsReplace[RT] breaks Self-returning __replace__ with bound TypeVar
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- Python
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説明
PR #14786 changed copy.replace from a bound-TypeVar signature to a covariant protocol. This introduced a regression for __replace__ methods that return Self (dataclasses, namedtuples, etc.) when the argument is a bounded TypeVar.
To Reproduce
import copy
from dataclasses import dataclass
from typing import TypeVar, assert_type
@dataclass(frozen=True)
class BaseConfig:
pg_ssl_key: str | None = None
@dataclass(frozen=True)
class SubConfig(BaseConfig):
pg_host: str = "localhost"
T = TypeVar("T", bound=BaseConfig)
def f(config: T) -> T:
result = copy.replace(config, pg_ssl_key="replaced")
assert_type(result, T)
return result
Playground: https://mypy-play.net/?mypy=master&python=3.14&gist=32a94d730b07faeb680192a3fdad1b0f
Expected
assert_type(result, T) passes — copy.replace returns the same type as the argument.
Actual
error: Expression is of type "BaseConfig", not "T" [assert-type]
error: Incompatible return value type (got "BaseConfig", expected "T") [return-value]
Concrete subclass works fine — copy.replace(SubConfig(), ...) correctly returns SubConfig. Only the TypeVar-bounded case breaks.
Root Cause
The change from:
_SR = TypeVar("_SR", bound=_SupportsReplace)
class _SupportsReplace(Protocol):
def __replace__(self, ...) -> Self: ...
def replace(obj: _SR, /, ...) -> _SR: ...
to:
_RT_co = TypeVar("_RT_co", covariant=True)
class _SupportsReplace(Protocol[_RT_co]):
def __replace__(self, ...) -> _RT_co: ...
def replace(obj: _SupportsReplace[_RT_co], /, ...) -> _RT_co: ...
The bound-TypeVar approach preserves the argument type through the call. The covariant protocol infers _RT_co from the protocol method return type, which for Self resolves at the upper bound level — losing the TypeVar.
This is a fundamental limitation of Python's structural subtyping: one signature cannot simultaneously express both "return same type as argument" (the common Self case) and "return whatever __replace__ declares" (the Box[int] -> Box[str] edge case).
The common case (dataclasses / namedtuples returning Self) should take priority, since the edge case can use typing.cast as a workaround but the Self case has no workaround.
Related
- mypy issue: https://github.com/python/mypy/issues/21672
コントリビューションガイド
はじめの一歩
- issue を最後まで読み、次にプロジェクトのコントリビューションガイドを読みます。
- 着手することを issue にコメントします — 二人が同じ作業をするのを防げます。
- リポジトリをフォークし、ブランチを切って変更します。
- issue 番号を参照したプルリクエストを送ります。
調査の方向性
copy.replace の typeshed スタブのエントリポイントを特定し、issue にある bounded-TypeVar の例を mypy で再現します。現在のシグネチャを、ここで説明されている以前の bound-TypeVar ベースのアプローチと比較し、その後、Self-returning のケースで T が保持されることを、示されている Box[int] から Box[str] への edge case を考慮して検証します。示されている assert_type と return のチェックが通れば完了です。
索引モデルが issue の本文から書いたものです。
評価
- 技術スタック
- python
- 領域
- devtools
- issue の種類
- バグ
- 難易度
- 4/5
- 見積もり時間
- 3〜5日
- 活発さ
- 静か
- 明瞭さ
- おおむね明確
- 初心者へのやさしさ
- 55/100