Scala 集合按类型过滤

Question

我是 scala 新手，遇到了以下问题：

我想获取仅包含特定类型元素的现有集合的子集合。以下有效：

class C(val name : String)
class D(name : String) extends C(name) { }

val collection = Set[C](new C("C1"),new D("D1"),new C("C2"),new D("D2"))
collection.collect{case d : D => d}.size must be === 2 // works

但是当我尝试使用方法“onlyInstancesOf[Type]”扩展集合类时，这不起作用。首先是我的实现：

object Collection {
    implicit def extendScalaCollection[E](coll : Traversable[E]) = new CollectionExtension[E](coll)
}

class CollectionExtension[E](coll : Traversable[E]) {

    def onlyInstancesOf[SpecialE <: E] : Traversable[SpecialE] = {
        coll.collect({case special : SpecialE => special}).asInstanceOf[Traversable[SpecialE]]
    }
}

所以当我使用这个扩展并执行时：

collection.onlyInstancesOf[D].size must be === 2

我收到一个错误，.size 返回 4 而不是 2。另外，我检查过，结果实际上包含 C1 和 C2，尽管它不应该包含。

当我这样做时：

collection.onlyInstancesOf[D].foreach(e => println(e.name))

我得到异常：

java.lang.ClassCastException: CollectionsSpec$$anonfun$1$C$1 cannot be cast to CollectionsSpec$$anonfun$1$D$1

所以显然结果集仍然包含应该被过滤掉的元素。

我不明白为什么会发生这种情况，有人能解释一下吗？

编辑： Scala：Scala 代码运行器版本 2.8.0.final

Answer 1

注意编译器警告，并添加 -unchecked 你的 scala 命令行选项。

M:\>scala -unchecked
Welcome to Scala version 2.8.0.final (Java HotSpot(TM) Client VM, Java 1.6.0_21)
.
Type in expressions to have them evaluated.
Type :help for more information.

scala> class CollectionExtension[E](coll : Traversable[E]) {
     |
     |     def onlyInstancesOf[SpecialE <: E] : Traversable[SpecialE] = {
     |         coll.collect({case special : SpecialE => special}).asInstanceOf[Traversable[SpecialE]]
     |     }
     | }
<console>:8: warning: abstract type SpecialE in type pattern SpecialE is unchecked since it is eliminated by erasure
               coll.collect({case special : SpecialE => special}).asInstanceOf[Traversable[SpecialE]]
                                            ^
defined class CollectionExtension

该警告意味着编译器可以做的最好的事情相当于：

coll.collect({case special : AnyRef => special}).asInstanceOf[Traversable[_]]

有关类型擦除的更详细说明以及使用清单解决该问题的方法，请参阅：

https://stackoverflow.com/questions/tagged/type-erasure+scala

Answer 2

正如其他人指出的那样，清单可以拯救您。下面是一个示例，说明如何将自己限制为非基元，并假设我们不想在集合中存储清单，而是当场使用反射来解决问题：

class CollectionExtension[E <: AnyRef](coll : Traversable[E]) {
  def onlyInstancesOf[SpecialE <: E](implicit mf : Manifest[SpecialE]) : Traversable[SpecialE] = {
    coll.collect({
      case special if mf.erasure.isAssignableFrom(special.getClass) => special
    }).asInstanceOf[Traversable[SpecialE]]
  }
}

这里是实际操作：

scala> val ce = new CollectionExtension(List(Some(1),Some(5),"This","Fox")) 
ce: CollectionExtension[java.lang.Object] = CollectionExtension@1b3d4787

scala> val opts = ce.onlyInstancesOf[Some[_]]
opts: Traversable[Some[_]] = List(Some(1), Some(5))

scala> val strings = ce.onlyInstancesOf[String] 
strings: Traversable[String] = List(This, Fox)

Answer 3

Scala 在 JVM 上运行，不幸的是，它会在运行时擦除类型参数：http://en.wikipedia。 org/wiki/Generics_in_Java#Type_erasure。在第一个示例中，您将类型置于非擦除位置，因此运行时代码可以进行比较。在第二个示例中，SpecialE 类型被删除，因此代码将返回所有内容。

你可以使用 scala 的 Manifests 来重新获得一些因类型擦除而丢失的信息：

import scala.reflect.ClassManifest
class CollectionsExtension[E <: AnyRef](coll : Traversable[E]) {
  def onlyInstancesOf[SpecialE <: E](implicit m : Manifest[SpecialE]) : Traversable[SpecialE] = {
    coll.collect({case e if (ClassManifest.singleType(e) <:< m) => e}).asInstanceOf[Traversable[SpecialE]]
  }
}

Answer 4

正如警告所说：

<console>:14: warning: abstract type SpecialE in type pattern SpecialE is unchecked since it is eliminated by erasure
               coll.collect({case special : SpecialE => special}).asInstanceOf[Traversable[SpecialE]]

让我们看看 collect 的实现：

def collect[B, That](pf: PartialFunction[A, B])(implicit bf: CanBuildFrom[Repr, B, That]): That = {
  val b = bf(repr)
  for (x <- this) if (pf.isDefinedAt(x)) b += pf(x)
  b.result
}

请注意，这里没有模式匹配。这是根本区别 - 当您编写“collection.collect{case d : D => d}”时，编译器确切地知道您正在谈论的类型：D。

另一方面，当您编写 coll.collect({casespecial : SpecialE =>special}) 时，编译器不知道 SpecialE 是什么类型，因为 < code>SpecialE 只是一个类型参数。因此它无法生成知道 SpecialE 是什么的代码，并且在运行时，不再有 SpecialE —— 字节码只使用 java.lang .对象。