Python 型別提示（Type Hints）入門教學 | Python

Python 是一門動態型別語言，變數不需要事先宣告型別。然而，隨著專案規模增長，缺乏型別資訊會讓程式碼難以維護。型別提示（Type Hints） 自 Python 3.5 引入後，讓開發者能為變數、函式參數和回傳值加上型別註解，大幅提升可讀性與 IDE 支援。

為什麼需要型別提示？

型別提示不會在執行時強制檢查型別，但它帶來了許多好處：

提升可讀性：一眼就能看出函式接受什麼參數、回傳什麼值
IDE 支援：編輯器能提供更精準的自動補全與錯誤提示
減少 Bug：搭配靜態型別檢查工具（如 mypy）能在執行前發現型別錯誤

基本語法

為變數標註型別使用冒號 :，為函式回傳值標註型別使用箭頭 ->：

name: str = "Alice"
age: int = 30
score: float = 95.5

def greet(name: str) -> str:
    return f"Hello, {name}!"

def add(a: int, b: int) -> int:
    return a + b

print(greet("Bob"))  # 輸出：Hello, Bob!

常見的容器型別

Python 3.9+ 可以直接使用小寫的內建型別名稱來標註容器型別：

names: list[str] = ["Alice", "Bob"]
scores: dict[str, int] = {"Alice": 95, "Bob": 88}
point: tuple[int, int] = (10, 20)
tags: set[str] = {"python", "tutorial"}

def get_average(numbers: list[float]) -> float:
    return sum(numbers) / len(numbers)

print(get_average([85.0, 90.5, 78.0]))  # 輸出：84.5

Optional 與 Union

當一個值可能是某個型別或 None 時，使用 Optional；當值可能是多種型別之一時，使用 Union：

from typing import Optional, Union

def find_user(user_id: int) -> Optional[str]:
    users = {1: "Alice", 2: "Bob"}
    return users.get(user_id)

def process(value: Union[int, str]) -> str:
    return str(value)

# Python 3.10+ 可以用 | 替代
def process_new(value: int | str) -> str:
    return str(value)

typing 模組常用型別

typing 模組提供更多進階型別，例如 Callable 可標註函式型別：

from typing import Callable

def apply(func: Callable[[int], int], value: int) -> int:
    return func(value)

result = apply(lambda x: x * 2, 5)
print(result)  # 輸出：10

型別提示不會強制型別

Python 的型別提示只是「提示」，不會在執行時檢查。若想在開發階段發現型別錯誤，可使用靜態型別檢查工具 mypy，在終端執行 mypy your_script.py 即可。

def add(a: int, b: int) -> int:
    return a + b

# 傳入字串也不會報錯（執行時不檢查型別）
result = add("Hello, ", "World!")
print(result)  # 輸出：Hello, World!

實用範例：為類別添加型別提示

型別提示也能應用在類別（Class）的屬性與方法上：

class Student:
    def __init__(self, name: str, grades: list[int]) -> None:
        self.name: str = name
        self.grades: list[int] = grades

    def average(self) -> float:
        return sum(self.grades) / len(self.grades)

student = Student("Alice", [85, 92, 78])
print(student.average())  # 輸出：85.0

總結

型別提示（Type Hints）是 Python 中提升程式碼品質的重要工具。透過為變數、函式參數和回傳值添加型別註解，程式碼更容易閱讀與維護。搭配 IDE 的智慧提示和 mypy 等靜態檢查工具，更能在開發階段提早發現潛在錯誤。希望這篇文章能幫助你養成標註型別的好習慣。

型別提示常用於函式定義，建議先熟悉 Python 函數（Functions）入門指南。若想了解類別中的型別應用，可參考 Python 物件導向程式設計。