【Python】一些PEP提案（五）：注解的延迟求值

类型注解从诞生开始就保持一个基本的原则，也就是加与不加不应该影响Python代码的运行，但是很多提案都在给这个机制擦屁股。

PEP 563：字符串化（Postponed Evaluation of Annotations）

我们看一个例子：

python 复制代码

# ❌ 报错：NameError
class TreeNode:
    def __init__(self, left: TreeNode):  # 定义时 TreeNode 还没创建完成
        pass

如果是上面这种情况，其实一般的解决办法就是直接去掉类型注解了。但如果我就是不想去掉，那就得想点其他办法了。

PEP 563 的做法就是，把注解变成字符串存起来：

python 复制代码

from __future__ import annotations

def func(x: int, y: list[str]):
    pass

print(func.__annotations__)
# 输出：{'x': 'int', 'y': 'list[str]'}  ← 全是字符串！

编译器在编译代码时，直接将注解表达式转换为字符串字面量，存储在 __annotations__ 字典中。字符串不需要名字存在，自然解决了 TreeNode 问题。

但是，许多库（Pydantic, FastAPI, SQLAlchemy）依赖 __annotations__ 获取真实的类型对象来做验证或 ORM 映射，现在只能拿到字符串了。这意味着需要专门为这个PEP做适配。

PEP 649：描述符延迟求值（Deferred Evaluation Using Descriptors）

Python 3.13+ 默认启用，是 PEP 563 的继任者和替代者。

PEP 649 不存储字符串，而是存储编译后的代码对象（Code Objects）。

它引入了一个新的 __annotations__ 映射对象，这个对象是一个描述符（Descriptor）。当你访问注解时，它会自动执行存储的代码块，求值得到真实的类型对象，并缓存结果。

python 复制代码

# Python 3.13+ (默认行为，无需 import)
def func(x: int, y: list[str]):
    pass

print(func.__annotations__)
# 输出：{'x': <class 'int'>, 'y': list[str]}  ← 看起来是真实对象！
# 实际上底层是延迟求值的，但对外表现透明

（我手头并没有python3.13的环境，所以无法保证上述运行结果是正确的）

其实上述代码在早期Python版本也能正常运行，开启3.13的PEP649后，应该能确保两件事：

不再出现前向声明导致崩溃的问题
如果执行如下代码，应该会输出对应的结果：

python 复制代码

# Python 3.13+
def func(x: int): pass

print(type(func.__annotations__)) 
# 3.12 及之前：<class 'dict'>
# 3.13+: <class 'annotations'> (或类似的代理对象)