Действительно ли типы объединения существуют в python?

Объединение необходимо только в том случае, если у вас есть статически типизированный язык, так как вам нужно объявить, что объект может возвращать один из нескольких типов (в вашем случае int или str, или в другом примере str или NoneType).

Python работает только с объектами, поэтому нет необходимости даже рассматривать «объединенные типы». Функции Python возвращают то, что они возвращают, если программист хочет возвращать разные типы для разных результатов, то это их выбор. Тогда выбор является выбором архитектуры и не имеет значения для интерпретатора Python (поэтому здесь нечего «сравнивать»).

Python 3.5 вводит стандарт для создания необязательных типов подсказок, и этот стандарт включает Union[...] и Optional[...] аннотации. Подсказка типов добавляет необязательную статическую проверку типов вне среды выполнения, точно так же, как типы в TypeScript не являются частью среды выполнения JavaScript.

сам тип не существует, потому что Python — это просто язык с динамической типизацией, однако в более новых версиях Python Union Type является опцией для Подсказка типа,

from typing import Union,TypeVar

T = TypeVar('T')
def f(x: T) -> Union[str, None]:
    if x:
        return "x"

вы можете использовать это для аннотирования своего кода, тем самым обеспечивая проверку синтаксиса на уровне IDE/редактора.

Вот несколько вариантов для случаев использования, когда вам нужен помеченный тип union/sum в Питоне:

• Перечисление + кортежи

  from enum import Enum
  Token = Enum('Token', ['Number', 'Operator', 'Identifier', 'Space', 'Expression'])
  
  (Token.Number, 42)                            # int
  (Token.Operator, '+')                         # str
  (Token.Identifier, 'foo')                     # str
  (Token.Space, )                               # void
  (Token.Expression, ('lambda', 'x', 'x+x'))    # tuple[str]
  

  Небольшой вариант этого использует выделенный класс SumType вместо кортежа:

  from dataclasses import dataclass
  from typing import Any
  
  @dataclass
  class SumType:
      enum: Enum
      data: Any
  
  SumType(Token.Number, 42)
  

• isinstance

  if isinstance(data, int):
      ...
  if isinstance(data, str):
      ...
  

  Или в сочетании с идеей enum сверху:

  token = SumType(Token.Number, 42)
  
  if token.enum == Token.Number:
      ...
  

• Модуль sumtypes

Конечно, все эти подходы имеют свои различные недостатки.

Добавление к ответу @MartijnPieters:

Но действительно ли Python предназначен для использования?

Возврат другого типа в зависимости от параметра никогда не является хорошей практикой на любом языке. Это делает тестирование, поддержку и расширение кода действительно сложным, и ИМХО является анти-шаблоном (но, конечно, иногда необходимым злом). Результаты должны быть, по крайней мере, связаны через наличие общего интерфейса.

Единственная причина, по которой union была введена в C, связана с повышением производительности. Но в Python у вас нет такого прироста производительности из-за динамической природы языка (как заметил Мартин). На самом деле введение union снизит производительность, поскольку размер union всегда равен размеру самого большого члена. Таким образом, у Python никогда не будет C-подобного union.

Один вариант использования, не рассмотренный в предыдущих ответах, — это создание типа объединения из уже существующих типов, и с учетом isinstance() того, что любой экземпляр ранее существовавших типов является экземпляром типа объединения.

В Python это поддерживается через Абстрактные базовые классы. Например:

>>> import abc
>>> class IntOrString(abc.ABC): pass
... 
>>> IntOrString.register(int)
<class 'int'>
>>> IntOrString.register(str)
<class 'str'>

Теперь int и str можно рассматривать как подклассы IntOrString:

>>> issubclass(int, IntOrString)
True
>>> isinstance(42, IntOrString)
True
>>> isinstance("answer", IntOrString)
True