为什么类型参数绑定的方法 >: 允许子类型?

Why does a method with type parameter bound >: allow subtypes?

考虑以下 Scala 中堆栈的简单实现:

abstract class Stack[+A] {
  def top: A
  def pop: Stack[A]
}

case object EmptyStack extends Stack[Nothing] {
  def top = error("EmptyStack.top")
  def pop = error("EmptyStack.pop")
}

case class NonEmptyStack[A](elem: A, rest: Stack[A]) extends Stack[A] {
  def top = elem
  def pop = rest
}

现在假设我们要向Stack 添加一个push 方法。 幼稚的尝试

abstract class Stack[+A] {
  def push(x: A): Stack[A] = new NonEmptyStack[A](x, this)
  ...
}

失败,因为 (x: A) 中的 A 是逆变位置。 在Scala by Example第58页,作者建议

def push[B >: A](x: B): Stack[B] = new NonEmptyStack[B](x, this)

这里绑定的类型是指给定一个特定类型的栈,我们可以将相同或更一般类型的对象压入该栈,结果是一个栈属于更一般的类型。

例如,

class Fruit
class Apple extends Fruit
class Banana extends Fruit

val apple = new Apple
val banana = new Banana

val stack1 = EmptyStack.push(apple)  // Stack[Apple]
val stack2 = stack1.push(banana)     // Stack[Fruit]

我认为这个选择的重点是它真正保持了 Stack 的协方差:如果一段代码期望 Stack[Fruit] 它将把任何水果(香蕉或苹果)推到上面,然后它仍然可以将这些水果推到 Stack[Apple].

令人惊讶的是,我们还可以推送子类型:

class Honeycrisp extends Apple

val honeycrisp = Honeycrisp
val stack1 = EmptyStack.push(apple)  // Stack[Apple]
val stack2 = stack1.push(honeycrisp) // Stack[Apple], why does this work?

为什么允许这样做? 类型绑定 >: 是否意味着只应允许超类型?

def push[B >: A](x: B): Stack[B] = ...

...

Why is this allowed? Doesn't the type bound >: mean that only supertypes should be allowed?

只允许 super-types 作为 B,在您的示例 Apple 中。但是 x: B 处于逆变(输入)位置,因此您始终可以传递更具体的值作为参数。这与 B 的定义无关。但是,您将看到 honeycrisp 的推断类型是 Apple 而不是 Honeycrisp.

这确实令人费解,我记得曾经想过这个问题。但是,如果您仔细研究其含义,它确实保留了类型的健全性。当然,因此,从 push 的主体来看,x 确实是 Any 没有可以指望的特定功能。


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