python / python/typing

Proposal: Support Unpacked `TypeVarTuple` and `tuple` in `Concatenate`

Đang mở
#2,332 0 bình luận 1 reaction 0 người được giao Xem trên GitHub

Chưa có ai nhận issue này.

topic: feature
Ngôn ngữ chính
Python
Star
1.8k
Fork
302
Merge trung bình
23 giờ
Pull request đã merge (30 ngày)
8

Mô tả

Abstract

PEP 612 introduced ParamSpec and Concatenate to prepend fixed positional parameters to a callable's signature. PEP 646 introduced TypeVarTuple for variadic positional typing in Callable[[*Ts], R]. Because the two PEPs were developed independently, the typing specification does not allow unpacked types (*Ts or *tuple[...]) inside Concatenate.

This proposal extends Concatenate to accept unpack_expressions in its prefix, enabling Callable[Concatenate[*Ts, P], R].


Motivation

Higher-order abstractions like partial application helpers and execution wrappers need to capture an arbitrary number of leading positional arguments while preserving the remaining signature (keyword-only params, defaults, **kwargs) via ParamSpec. Today, this requires repetitive overload ladders:

from typing import Any, Callable, Concatenate, overload

class Wrapper[**P, R]:
    @overload
    def __init__(self, fn: Callable[P, R]) -> None: ...

    @overload
    def __init__[G1](
        self,
        fn: Callable[Concatenate[G1, P], R],
        __g1: G1,
        /,
    ) -> None: ...

    @overload
    def __init__[G1, G2](
        self,
        fn: Callable[Concatenate[G1, G2, P], R],
        __g1: G1,
        __g2: G2,
        /,
    ) -> None: ...

    # Must repeat up to arbitrary maximum arity...
    def __init__(self, fn: Callable[..., R], *args: Any) -> None:
        self._fn = fn
        self._args = args

    def __call__(self, *args: P.args, **kwargs: P.kwargs) -> R:
        return self._fn(*self._args, *args, **kwargs)

With this proposal, the entire ladder collapses to a single generic signature:

from __future__ import annotations
from typing import Callable, Concatenate

class Wrapper[**P, R, *Ts]:
    def __init__(self, fn: Callable[Concatenate[*Ts, P], R], *args: *Ts) -> None:
        self._fn = fn
        self._args = args

    def __call__(self, *args: P.args, **kwargs: P.kwargs) -> R:
        return self._fn(*self._args, *args, **kwargs)

def f(a: str, b: int, *, flag: bool = False, x: float) -> bool: ...

# Ts = () -> P = (a: str, b: int, *, flag: bool = ..., x: float)
w0 = Wrapper(f)
r0 = w0("hello", 42, x=3.14, flag=True)  # type: bool

# Ts = (str,) -> P = (b: int, *, flag: bool = ..., x: float)
w1 = Wrapper(f, "hello")
r1 = w1(42, x=3.14)  # type: bool

# Ts = (str, int) -> P = (*, flag: bool = ..., x: float)
w2 = Wrapper(f, "hello", 42)
r2 = w2(x=3.14)  # type: bool

Specification

Grammar

Update the Concatenate grammar in the typing specification from:

concatenate ::= "Concatenate" "[" type_expression ("," type_expression)* "," parameter_specification_variable "]"

to:

concatenate_prefix_item ::= type_expression | unpack_expression
concatenate ::= "Concatenate" "[" concatenate_prefix_item ("," concatenate_prefix_item)* "," parameter_specification_variable "]"
Semantics

Expansion follows existing PEP 646 semantics: when *Ts is bound to tuple[T1, T2, ..., Tn], Concatenate[*Ts, P] is equivalent to Concatenate[T1, T2, ..., Tn, P]. When *Ts is bound to tuple[()], Concatenate[*Ts, P] simplifies to P. Individual type expressions and unpack expressions may be freely combined in the prefix (e.g. Concatenate[LeadingArg, *Ts, P]).


Open Question: Splitting Boundary

The core design question is: how does a type checker determine the split between the prefix and ParamSpec P?

When the prefix length is statically known, splitting is unambiguous. This covers concrete bounded tuples (Concatenate[*tuple[int, str], P] — always length 2) and value-anchored TypeVarTuples where a companion *args: *Ts pins the length at the call site (the Wrapper example above). These are the primary use cases.

Ambiguity arises when the prefix length is not statically determined:

Case A — Unanchored *Ts (no companion *args: *Ts):

class TaskRunner[**P, R, *Ts]:
    def __init__(self, fn: Callable[Concatenate[*Ts, P], R]) -> None: ...

def compute(user_id: int, query: str, *, timeout: float = 5.0) -> bool: ...

# How many positional params should *Ts capture vs. leave in P?
task = TaskRunner(compute)

Case B — Unbounded tuple (*tuple[T, ...]):

def strip_leading_ints[**P, R](
    fn: Callable[Concatenate[*tuple[int, ...], P], R]
) -> Callable[P, R]: ...

def example(x: int, y: int, z: int, *, flag: bool = False) -> None: ...

# *tuple[int, ...] could match 0, 1, 2, or 3 leading int parameters.
wrapped = strip_leading_ints(example)

Options:

  • Option 1 — Greedy prefix: The prefix consumes all matching positional-capable parameters. In Case A, *Ts = (int, str) and P = (*, timeout: float = 5.0). In Case B, all 3 ints are consumed, leaving P = (*, flag: bool = False).

  • Option 2 — Restrict to fixed-length prefixes initially: Require the prefix length to be statically determined (concrete bounded tuples, companion *args: *Ts, or explicit specialization). Reject unanchored/unbounded prefixes as ambiguous and defer them to a future extension.

Hướng dẫn đóng góp

Chưa lập chỉ mục được hướng dẫn đóng góp cho kho mã nguồn này

Bắt đầu từ đâu

  1. Đọc hết issue, rồi đọc hướng dẫn đóng góp của dự án.
  2. Bình luận trên issue rằng bạn sẽ nhận — tránh hai người làm cùng một việc.
  3. Fork repository và làm thay đổi trên một nhánh.
  4. Mở pull request có tham chiếu số hiệu của issue.

Hướng nghiên cứu

Bắt đầu với phần được liên kết trong đặc tả typing về các vị trí sử dụng hợp lệ, sau đó so sánh ngữ pháp và ngữ nghĩa được đề xuất với hành vi của PEP 646 và PEP 612 được mô tả ở đây. Công việc được hoàn tất khi đã chọn và ghi lại một quy tắc để tách tiền tố đã giải nén khỏi ParamSpec P, bao gồm các trường hợp không được neo và không bị giới hạn.

Do mô hình lập chỉ mục viết ra từ nội dung của issue.

Đánh giá

Công nghệ
python
Lĩnh vực
devtools, documentation
Loại issue
Tính năng
Độ khó
5/5
Thời gian dự kiến
Hơn một tuần
Mức độ hoạt động
Ít trao đổi
Độ rõ ràng
Khá rõ ràng
Mức phù hợp với người mới
35/100

Nhận issue mới trong hộp thư của bạn

Bản tóm tắt ngắn những issue GitHub phù hợp với người mới.