具有类型变量的类型模式的用例和示例

Question

我发现在进行类型模式匹配时，阅读了 scala 支持绑定类型变量的规范：

Map(1 -> "one", 2 -> "two") match {
  case l: Map[k, v] =>
    // binds k to Int and v to String
    // k and v are types as shown here:
    val i: Iterator[Tuple2[k, v]] = l.iterator
    println(i.mkString(", "))
}

我可以用它做任何奇特的事情或实用的事情吗？或者绑定类型变量仅用于类型文档目的？

我想到Scala有时需要类型注释，比如定义函数，所以我尝试了：

def prepender(obj: Any) = obj match {
  case xs: List[a] => (x: a) => x :: xs
  case opt: Some[a] => (x: a) => x :: Nil
}

但是返回函数的类型很奇怪：

prepender: (obj: Any)a with a => List[Any] forSome { type a; type a }

scala> val p = prepender(List(1,2))
p: a with a => List[Any] forSome { type a; type a } = <function1>

scala> p(1)
<console>:10: error: type mismatch;
 found   : Int(1)
 required: a(in value res7) with (some other)a(in value res7) where 
   type (some other)a(in value res7), type a(in value res7)

Answer 1

我希望这不会太长，但我严重怀疑这一点，这就是为什么我要首先尝试提供一个快速答案：“当你命名（抽象）某个东西时，主要用例是稍后引用它”。好吧，那现在没用了，不是吗？

考虑这个简单的 Scala 函数：

val sum = (a: Int, b: Int) => a + b

编译器不需要知道 a 是 a 且 b 是 b >。它只需要知道 a 和 b 都是 Int 类型，并且 a 位于 之前>b （在这种情况下这并不重要，因为加法是可交换的，但编译器无论如何都会关心！）。 Scala 提供了（不要误会我的意思，我也喜欢它）编译器友好的占位符语法，它充当了这个“假设”的证明。

val sum: (Int, Int) => Int = _ + _ // where the 1st _ differs from the 2nd _

现在看一下：

case x: SomeTypeParameterizedWith[AnotherType] // AnotherType is erased anyway
case x: SomeParameterizedType[_] // Existential type
case x: SomeParameterizedType[kind] // Existential type which you can reference

当您不关心类型参数时，请使用占位符语法。当您（无论出于何种原因）关心时，您应该用小写字母命名类型参数，以便编译器知道您想要将其视为标识符。

回到你的问题。

存在类型的主要用途是处理 Java 的通配符类型。
这取自 Programming in Scala - Existential Types 并由您稍加修改真的。

// This is a Java class with wildcards
public class Wild {
  public java.util.Collection<?> contents() {
    java.util.Collection<String> stuff = new Vector<String>();
    stuff.add("a");
    stuff.add("b");
    stuff.add("see");
    return stuff;
  }
}

// This is the problem
import scala.collection.mutable.Set
val iter = (new Wild).contents.iterator
val set = Set.empty[???] // what type goes here?
while (iter.hasMore)
  set += iter.next()

// This is the solution
def javaSet2ScalaSet[T](jset: java.util.Collection[T]): Set[T] = {
  val sset = Set.empty[T] // now T can be named!
  val iter = jset.iterator
  while (iter.hasNext)
    sset += iter.next()
  sset
}

好吧，那么刚才发生了什么？简单的泛型，没有魔法吗？！如果您每天都在处理泛型，这对您来说看起来很正常，但您忘记了，将类型参数引入作用域的超级概念仅适用于类和方法。如果您在类或方法之外，只是在某个不知名的地方的随机范围内（例如 REPL）怎么办？或者，如果您位于类或方法中，但类型参数尚未引入其作用域，该怎么办？这就是你的问题和这个答案发挥作用的地方。

val set = new Wild().contents match {
  case jset: java.util.Collection[kind] => {
    val sset = Set.empty[kind]
    val iter = jset.iterator
    while (iter.hasNext)
      sset += iter.next()
    sset
  }
}

标识符 kind 是必需的，以便编译器可以验证您引用的是同一事物。

请注意，您不能只将字符串添加到 set 中，因为 set 的类型是 Set[_]。