名前付きタプル¶
タプルと同様に、名前付きタプルクラスには型チェックのための特別な動作が必要です。
名前付きタプルの定義¶
名前付きタプルクラスは、クラス構文またはファクトリ関数呼び出しを使用して定義できます。
型チェッカーはクラス構文をサポートする必要があります:
class Point(NamedTuple):
x: int
y: int
units: str = "meters"
クラス構文またはファクトリ関数呼び出しのいずれを使用して名前付きタプルを定義する場合でも、型チェッカーは名前付きタプルフィールドに基づいて __new__ メソッドを合成する必要があります。これはランタイムの動作を反映しています。上記の例では、合成された __new__ メソッドは次のようになります:
def __new__(cls, x: int, y: int, units: str = "meters") -> Self:
...
NamedTuple のランタイム実装は、デフォルト値を持つフィールドがデフォルト値を持たないフィールドの後に来ることを強制します。型チェッカーもこの制限を強制する必要があります:
class Location(NamedTuple):
altitude: float = 0.0
latitude: float # 型エラー（前のフィールドにデフォルト値があります）
longitude: float
名前付きタプルクラスはサブクラス化できますが、サブクラスによって追加されたフィールドは名前付きタプル型の一部とは見なされません。型チェッカーは、これらの新しく追加されたフィールドが基底クラスの名前付きタプルフィールドと競合しないことを強制する必要があります:
class PointWithName(Point):
name: str # OK
x: int # 型エラー（名前付きタプルフィールドの無効なオーバーライド）
Python 3.11 以降では、クラス構文はジェネリック名前付きタプルクラスをサポートしています。型チェッカーはこれをサポートする必要があります:
class Property[T](NamedTuple):
name: str
value: T
reveal_type(Property("height", 3.4)) # 明らかにされた型は Property[float] です
NamedTuple は多重継承をサポートしていません。型チェッカーはこの制限を強制する必要があります:
class Unit(NamedTuple, object): # 型エラー
name: str
ファクトリ関数呼び出しは、collections.namedtuple と typing.NamedTuple の 2 つのバリアントをサポートしています。後者はタプル内のフィールドの型を指定する方法を提供しますが、前者は提供しません。namedtuple 形式では、フィールドを文字列のタプルまたはリストとして、またはフィールドを空白またはカンマで区切った単一の文字列として指定できます。NamedTuple 機能形式は (name, type) ペアのイテラブルを受け入れます。namedtuple 形式では、すべてのフィールドは Any 型と見なされます。
型チェッカーは、さまざまな形式のファクトリ関数呼び出しをサポートする場合があります:
Point1 = namedtuple('Point1', ['x', 'y'])
Point2 = namedtuple('Point2', ('x', 'y'))
Point3 = namedtuple('Point3', 'x y')
Point4 = namedtuple('Point4', 'x, y')
Point5 = NamedTuple('Point5', [('x', int), ('y', int)])
Point6 = NamedTuple('Point6', (('x', int), ('y', int)))
ランタイムでは、namedtuple 関数は不正な Python 識別子であるフィールド名を許可せず、例外を発生させるか、これらのフィールドを _N 形式のパラメータ名に置き換えます。この動作は rename 引数の値に依存します。型チェッカーはこの動作を静的に再現する場合があります:
NT1 = namedtuple("NT1", ["a", "a"]) # 型エラー（重複したフィールド名）
NT2 = namedtuple("NT2", ["abc", "def"], rename=False) # 型エラー（不正なフィールド名）
NT3 = namedtuple("NT3", ["abc", "def"], rename=True) # OK
NT3(abc="", _1="") # OK
namedtuple 関数は、フィールドのデフォルト値を指定する defaults キーワード引数もサポートしています。型チェッカーはこれをサポートする場合があります:
NT4 = namedtuple("NT4", "a b c", defaults=(1, 2))
NT4() # 型エラー（引数が少なすぎます）
NT4(1) # OK
名前付きタプルの使用¶
名前付きタプルインスタンス内のフィールドは、属性アクセス（.）演算子を使用して名前でアクセスできます。型チェッカーはこれをサポートする必要があります:
p = Point(1, 2)
assert_type(p.x, int)
assert_type(p.units, str)
通常のタプルと同様に、名前付きタプルの要素にもインデックスでアクセスでき、型チェッカーはこれをサポートする必要があります:
assert_type(p[0], int)
assert_type(p[2], str)
型チェッカーは、名前付きタプルフィールドを上書きまたは削除できないことを強制する必要があります:
p.x = 3 # 型エラー
p[0] = 3 # 型エラー
del p.x # 型エラー
del p[0] # 型エラー
通常のタプルと同様に、名前付きタプルはアンパックできます。型チェッカーはこれを理解する必要があります:
x, y, units = p
assert_type(x, int)
assert_type(units, str)
x, y = p # 型エラー（アンパックする値が少なすぎます）
代入可能性¶
名前付きタプルは、名前付きタプルの個々のフィールド型に対応する型でパラメータ化された既知の長さの tuple に assignable です:
p = Point(x=1, y=2, units="inches")
v1: tuple[int, int, str] = p # OK
v2: tuple[Any, ...] = p # OK
v3: tuple[int, int] = p # 型エラー（要素が少なすぎます）
v4: tuple[int, str, str] = p # 型エラー（互換性のない要素型）
通常のタプルと同様に、名前付きタプルはその型パラメータに対して共変です:
v5: tuple[float, float, str] = p # OK