A2.B Restricciones y variación

Restringir el tipo

Si una función genérica necesita hacer algo con sus valores, como compararlos o sumarlos, tiene que saber que existe esa operación. Se lo cuentas con una restricción.

En Python se restringe con bound= (un tipo máximo) o con una lista cerrada de tipos: TypeVar("Numero", int, float). Para «cualquier tipo que sepa compararse» se declara un Protocol con el método __lt__. Es lo que lee mypy; al ejecutar, nada de esto se comprueba.

# Restricciones: se anotan con "bound" (un tipo máximo) o con una lista cerrada de tipos.
# Igual que en cualquier anotación de Python, las comprueba mypy o el editor, no el intérprete.
from typing import Callable, Protocol, TypeVar


class Comparable(Protocol):
    """Cualquier tipo que sepa decir si es menor que otro (int, float, str...)."""

    def __lt__(self, otro, /) -> bool: ...


C = TypeVar("C", bound=Comparable)
Numero = TypeVar("Numero", int, float)  # solo int o float
T = TypeVar("T")


def maximo(lista: list[C]) -> C:
    mayor = lista[0]
    for x in lista:
        if mayor < x:
            mayor = x
    return mayor


def sumar(lista: list[Numero]) -> float:
    return float(sum(lista))


# Sin restricción: acepta cualquier T y una función que lo examina
def contar_si(lista: list[T], cumple: Callable[[T], bool]) -> int:
    return sum(1 for x in lista if cumple(x))


print(f"maximo de [3, 9, 4]: {maximo([3, 9, 4])}")
print(f"maximo de [pera, manzana, uva]: {maximo(['pera', 'manzana', 'uva'])}")
print(f"suma de [1, 2, 3]: {sumar([1, 2, 3])}")
print(f"suma de [0.5, 0.25]: {sumar([0.5, 0.25])}")
print(f"pares en [1..6]: {contar_si([1, 2, 3, 4, 5, 6], lambda n: n % 2 == 0)}")
# maximo([object()]) lo marcaría mypy: object no define __lt__

Salida:

maximo de [3, 9, 4]: 9
maximo de [pera, manzana, uva]: uva
suma de [1, 2, 3]: 6.0
suma de [0.5, 0.25]: 0.75
pares en [1..6]: 3

Función	Qué demuestra
maximo	Funciona con enteros y con textos, pero solo con tipos que se pueden comparar
sumar	Una restricción a números: acepta enteros y decimales
contarSi	Sin restricción: no necesita saber nada de T, porque delega en la función que recibe

¿Una lista de enteros es una lista de números?

Parece que sí, pero depende de si la lista se puede modificar. Cada lenguaje lo resuelve distinto:

Para el comprobador de tipos, list es invariante (una list[int] no vale donde se espera list[float], porque podrías añadir un float), mientras que Sequence y tuple solo se leen y son covariantes. Al ejecutar no hay diferencia: es otra comprobación que hace mypy, no el intérprete.

Cómo decidir en Python

Pregúntate si tu función solo lee de la colección, solo escribe o hace las dos cosas. Si solo lee, acepta el tipo más amplio que puedas; si hace las dos, el tipo tiene que ser exacto.

Errores frecuentes

Error	Cómo evitarlo
Restringir demasiado (por ejemplo, pedir ArrayList cuando vale cualquier lista)	Pide la interfaz más general que necesites
Llamar a un método que la restricción no garantiza	Añade la restricción que lo garantice, o recibe una función como parámetro
Querer escribir en una colección que se ha recibido como «solo lectura»	Recibe una colección modificable del tipo exacto

Para practicar

Los ejercicios A2.3 y A2.5 usan una restricción y una función como criterio. Para ver la misma idea en los otros lenguajes: Pasar de uno a otro.