Scala 子类型 +隐式转换问题

Question

我正在尝试使用 scalaz 库对 scala 中的 monad 进行一些操作，但在使其与子类型完美配合时遇到了一些麻烦。

我开始定义我自己的单子。为了简单起见，让它成为一个身份 monad：

import scalaz._
import Scalaz._

class Id[+A] (val value : A) { }

implicit object IdMonad extends Monad[Id] {
    override def pure[A](a : => A) = new Id(a)
    override def bind[A, B](a : Id[A], f : A => Id[B]) = f(a.value)
}

接下来，我用一些附加功能扩展了它：

class ExtendedId[A] (value : A, val printer : A => String) extends Id[A](value) { }

有了这个附加功能，ExtendedId 不再是一个 monad。

现在我想使用 ExtendedId[A] 类型的对象作为 Id[A]：

def increment1(v : ExtendedId[Int]) : Id[Int] = {
    for(v <- v) yield v + 1;
    //    ^
    //  error: could not find implicit value for parameter t:  scalaz.Functor[test.package.ExtendedId]
}

请注意，我明白，因为 ExtendedId 不是一个 monad，我能得到的最好的输出是 Id[Int]，我对此很满意！但不幸的是，该代码仍然无法编译。

然而，这个函数确实如此：

def asId[A](a : ExtendedId[A]) : Id[A] = a

def increment2(v : ExtendedId[Int]) {
    for(v <- asId(v)) yield v + 1;
}

在这里，asId 函数只不过将其参数从 ExtendedId[A] 向上转换为 Id[A]。看起来应该是完全多余的，其实不然。

为什么会发生这种情况？确实存在从 Id[A] 到包含 map 的对象的隐式转换，并且显然确实存在从 ExtendedId[A] 的简单隐式转换> 到 Id[A]。那么，为什么编译器无法将它们结合起来呢？

Answer 1

发生这种情况是因为 Scalaz 没有将 Monad 定义为其第一个类型参数（或更准确地说，类型构造函数参数）中的协变。换句话说，Monad[A] 被视为与 Monad[B] 完全不同的类型，即使 A <: B 。 （有关协变和逆变的更多信息）

Monad 有充分的理由 是不变的。一是：如果您让编译器相信 Monad[Id] 实际上也与 Monad[ExtendedId] 一样有效，那么您一定会在某些时候遇到问题要点 - 其中之一是，无论何时调用 pure，编译器都会推断 ExtendedId 结果类型，而只会返回 Id。

我认为没有一种技术可以彻底解决这个问题 - 除了定义一个Monad[ExtendedId]，或者类似的东西

implicit def idMonad[A[_] <: Id[_]]: Monad[A] = ...

确实能够为所有的人返回一个正确的monad Id 的子类。