CppLikePyTemplate

Данный проект разработан для реализации обобщенного программирования, аналогичного принятому в C++. Он призван решить следующие проблемы:

1. Потерю сведений о шаблоне при создании экземпляра, проявляющуюся в:

• Потере typing.get_origin. Так, например, код

  from typing import get_origin
  
  get_origin(list[int])

  ожидаемо возвращает list, тогда как при создании экземпляра

  from typing import get_origin
  
  get_origin(list[int](i for i in range(5)))

  возвращаемое значение меняется на None.
• Потере typing.get_args. Так, например, код

  from typing import get_args
  
  get_args(list[int])

  ожидаемо возвращает (int,), тогда как при создании экземпляра

  from typing import get_args
  
  get_args(list[int](i for i in range(5)))

  возвращаемое значение меняется на пустой кортеж.

2. Отсутствие стандартной возможности запросить переданные шаблону параметры из экземпляра. Стандартная реализация typing задает аттрибут __orig_class__, но он не регламентирован и не доступен в некоторых ситуациях (например, в конструкторе).
3. Неразличимость экземпляров различных шаблонов, в частности type(list[str]()) == type(list[int]()) возвращает True.

Предлагаемые решения

Основным предлагаемым решением является динамическое создание дочерних классов, обладающих аттрибутом __args__, хранящим словарь, отображающий TypeVar в переданные шаблону параметры. Для того чтобы обеспечить возвращение одних и тех же классов при одинаковых параметрах шаблона используется словарь EvGen.__cache__, отображающий пары (шаблон, параметры) в конкретные классы.

Пример использования

Для начала определим два класса, на примере которых будут продемонстрированы основные возможности такого подхода:

from typing import Self
from CppLikePyTemplate import EvTemplate

class TemplateClassA[TP1, TP2](EvTemplate):
    @classmethod
    def printResolved(cls: type[Self]) -> None:
        print(f"{__class__.__qualname__}.TP1 = {cls._EvResolve(TP1)}")
        print(f"{__class__.__qualname__}.TP2 = {cls._EvResolve(TP2)}")

class TemplateClassB[TP1, TP2, TP3](TemplateClassA[TP1 | TP2, str]):
    @classmethod
    def printResolved(cls: type[Self]) -> None:
        print(f"{__class__.__qualname__}.TP1 = {cls._EvResolve(TP1)}")
        print(f"{__class__.__qualname__}.TP2 = {cls._EvResolve(TP2)}")
        print(f"{__class__.__qualname__}.TP3 = {cls._EvResolve(TP3)}")
        super().printResolved()

• Попытка использования шаблона с неверным количеством параметров

  TemplateClassA[int]

  приводит к соответствующей ошибке:

  ValueError: Number of parameters does not match template
  

• При передаче шаблону корректного набора параметров ошибка не возникает и становится возможным запросить переданные параметры, например, через описанный выше метод printResolved:

  TemplateClassA[int, float].printResolved()

  Что приводит к выводу программы:

  TemplateClassA.TP1 = <class 'int'>
  TemplateClassA.TP2 = <class 'float'>
  

• Данные шаблоны можно использовать в качестве родительских классов, причем разрешение параметров происходит на всех уровнях наследования. Так, использование описанного выше шаблона TemplateClassB

  TemplateClassB[int, float, str].printResolved()

  приводит к выводу:

  TemplateClassB.TP1 = <class 'int'>
  TemplateClassB.TP2 = <class 'float'>
  TemplateClassB.TP3 = <class 'str'>
  TemplateClassA.TP1 = int | float
  TemplateClassA.TP2 = <class 'str'>
  

• Задание одинаковых значений приводит не к созданию новой сущности, а к возврату уже созданной, то есть TemplateClassA[int, float] == TemplateClassB[int, float] возвращает True, а TemplateClassA[int, float] == TemplateClassB[int, str] вернет False.

TODO

• Реализовать поддержку основных типов параметров шаблонов:
  • реализовать поддержку TypeVar (2026.04.21);
  • реализовать поддержку TypeVarTuple;
  • реализовать поддержку ParamSpec:
    • реализовать поддержку ParamSpecArgs;
    • реализовать поддержку ParamSpecKwargs.
• Реализовать разрешение «составных типов» (объединений, опциональных, т.д.), определяемых typing (2026.04.22).
• Реализовать разрешение EvGen без наследования.
• Реализовать кеширование шаблонов таким образом, чтобы одинаковые параметры приводили к использованию одного и того же экземпляра (2026.04.22).