Python Typing 项目中 NoReturn 类型的演进与现状

在 Python 类型注解系统中，NoReturn 类型最初被设计用于标注那些永远不会正常返回的函数。随着类型系统的发展，这个类型的用途和规范也经历了重要的变化。

历史背景

NoReturn 类型最早出现在 PEP 484 中，当时规范明确规定它只能用于函数返回类型注解。这种限制源于其名称的直观含义——"无返回值"。典型的用例包括那些会抛出异常或进入无限循环的函数。

发展演变

随着 Python 类型系统的成熟，社区引入了 Never 类型作为更通用的底部类型（bottom type）表示。在实践中，类型检查器逐渐将 NoReturn 和 Never 视为等价类型。这种变化使得 NoReturn 的应用场景不再局限于函数返回类型注解。

一个重要的发展是 assert_never 函数的引入，它使用 NoReturn 类型来实现穷尽性检查。这个用例明显突破了最初对 NoReturn 使用位置的限制。

现状与规范

目前所有主流类型检查器（如 mypy、pyright、Pyre 和 pytype）都已支持 NoReturn 在非返回类型注解场景下的使用。最新的 typing 规范已经移除了对 NoReturn 使用位置的限制，使其可以像 Never 一样自由使用。

值得注意的是，虽然 NoReturn 和 Never 在技术上等价，但它们在使用场景上仍有细微差别：

• NoReturn 更适合标注明确不会返回的函数
• Never 作为更通用的底部类型，适合表示不可能发生的代码路径

最佳实践建议

对于代码维护者：

1. 在新代码中，考虑优先使用 Never 来表示通用的底部类型概念
2. 在维护现有代码时，可以保留使用 NoReturn 的代码，特别是当它明确表示函数不会返回时
3. 在需要进行穷尽性检查时，可以自由选择使用 NoReturn 或 Never

对于类型系统设计者：

1. 保持 NoReturn 和 Never 的语义等价性
2. 在文档中明确说明两者的关系和使用场景差异
3. 避免将 NoReturn 标记为已弃用，因为它在特定场景下仍有其价值

这种演进体现了 Python 类型系统在保持向后兼容性的同时，逐步完善和扩展其功能的典型路径。