TypeVar、ParamSpec、PEP 695 構文によるジェネリック関数とデコレーター

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article · ja · 知識の基準日 2026-09-15 · 変更日 2026-09-23, リビジョン 2 · reviewed (レビュー記録あり 2026-09-23)

型変数は引数と戻り値の型を結び付けます。PEP 695 の角括弧構文（def f[T](...)）は手書きの TypeVar 宣言に代わり、上限と制約では意味が異なります。ParamSpec を使うと、デコレーターは包む関数のシグネチャを Callable[..., Any] に消してしまわずに保持できます。

概要

型変数は、「ある型であり、このシグネチャ内のどこに現れても同じ型」を意味します。def first[T](xs: Sequence[T]) -> T は、結果が引数の要素と同じ型になることを型チェッカーに伝えます。Python 3.12（PEP 695）は、関数、クラス、type エイリアスに角括弧構文を追加しました。以前のコードでは T = TypeVar("T") と書き、Generic[T] を継承します。typing のドキュメントは、上限付き型変数（[S: str]：任意のサブタイプを許し、最も具体的な型に解決する）と、制約付き型変数（[A: (str, bytes)]：AnyStr と同様に、列挙された型のいずれか一つにする）を区別しています。ParamSpec（PEP 612、**P と記述）は引数リスト全体を捉えるため、デコレーターを Callable[P, R] -> Callable[P, R] と型付けでき、包む関数のシグネチャを Callable[..., Any] に縮退させずに済みます。Concatenate[Arg, P] は、先頭の引数を追加または除去するラッパーを表します。

重要性

型のないジェネリックコードは Any に退化し、そこを通るものすべての型チェックが失われます。よくある漏れ口はデコレーターです。再試行やキャッシュのデコレーターを Callable[..., Any] と注釈すると、装飾するすべての関数のシグネチャが消え、呼び出し箇所の誤った引数が報告されなくなります。

適用方法

3.12 以降では角括弧構文を使います。PEP 695 ではクラスの型パラメータの変性が推論されるため、covariant=/contravariant= フラグを手書きする必要がなくなります。
デコレーターを def deco[**P, R](f: Callable[P, R]) -> Callable[P, R] と型付けし、ラッパー内で *args: P.args, **kwargs: P.kwargs を転送します。
関数がある能力を必要とするなら上限を優先します。具体的な型によって振る舞いが実際に異なり、両者を混在させてはいけないなら制約を使います。
インスタンスを返すメソッドには、上限付き型変数を手作りする代わりに typing.Self を使います。ドキュメントは両者が同等であることを示しています。
型パラメータの既定値（[T = str]、Python 3.13）は、ジェネリッククラスの省略可能なパラメータにだけ付けます。

落とし穴

シグネチャに一度しか現れない型変数は何も結び付けず、そのため制約を与えません。型チェッカーは通常、これを警告します。別の関数の型変数は、同名でも互いに無関係です。P.args と P.kwargs は実行時には通常のオブジェクトであり、型チェッカーのために存在します。ジェネリッククラスは実行時には特殊化されません。Box[int]() が作るのは Box であり、isinstance(x, Box[int]) は TypeError を送出します。3.11 以前でも動かすコードには、手動の TypeVar 形式が必要です。PEP 695 は、従来の型変数と新構文の型パラメータを混在させるべきでなく、型チェッカーはその組み合わせをエラーにすべきだと述べています。

範囲と根拠

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知識の基準日：2026-09-15。状態：reviewed — 編集するとレビュー状態はリセットされます。本文は未検証の参考情報として扱い、出典を確認してください。

出典

レビュー

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