为什么像 "cons[B >: A](v: B)" 这样定义的方法接受不是 A 超类型的类型的参数?

Why method defined like "cons[B >: A](v: B)" accepts argument of type which is not supertype of A?

我现在正在研究 scala 中的方差,我认为我对逆变有很好的理解。例如给定 trait List[-A],我知道 List[Int]List[AnyVal] 的超类型。

但是说我有以下特点:

trait List[+A] {
  def cons(hd: A): List[A]
}

为什么cons参数类型错误?

为什么需要def cons[B >: A](v: B): List[B]

例如:

val animal_list: List[Animal] = List(tiger, dog)

如果我们调用:

animal_list.cons(tiger)

因为Tiger <: Animalcons运行不成问题吗?因为BTiger AAnimalB >: A 不是真的。

为什么cons的参数类型不对?

trait List[+A] {
  def cons(hd: A): List[A]
}

编译器报错:
covariant type A occurs in contravariant position in type A of value hd
因为方法参数算作逆变位置,但是A是协变的。

让我们假设这个方法声明可以编译。那么我们可以这样做:

class ListImpl[A] extends List[A] {
  override def cons(hd: A): List[A] = ???
}

val strings: List[String] = new ListImpl[String]
val values: List[Any] = strings // OK, since List[String] <: List[Any] (in List[A], A is covariant)
values.cons(13) // OK(??), since values's static type is List[Any], so argument of cons should be Any, and 13 conforms to type Any

上面最后一行真的可以吗?我们正在 values 上调用 consvaluesstrings 相同,stringsListImpl[String] 类型的对象。所以最后一行中的 cons 调用需要 String 参数,但我们传递的是 Int,因为 values 的静态类型是 List[Any]Int 符合 Any。这里肯定有问题 - 应该归咎于哪一行?答案是:cons方法声明。要解决此问题,我们必须从逆变位置(在 cons 声明中)删除协变类型参数 A。或者我们可以使 A 非协变。

另请参阅这些问题:#1, #2

... cons 运行 没有问题吗?

trait List[+A] {
  def cons[B >: A](v: B): List[B]
}

val animal_list: List[Animal] = List(tiger, dog)  // We are assuming that List.apply and concrete implementation of List is somewhere defined.

否,animal_list.cons(tiger) 调用类型正确。

我假设 AnimalDogTiger 的公共超类型,并且 dogtigerDog 的实例和 Tiger 分别。

animal_list.cons(tiger) 调用中,AB 类型参数都被实例化为 Animal,因此 cons 方法采用以下形式:

def cons[Animal >: Animal](v: Animal): List[Animal]

Animal >: Animal 约束已满足,因为:

Supertype and subtype relationships are reflexive, which means a type is both a supertype and a subtype of itself. [source]

cons的参数是Tiger,符合类型Animal,所以方法调用是类型正确的。

请注意,如果您强制将 B 实例化为 Tiger,例如 animal_list.cons[Tiger](tiger),那么此调用将不会是类型正确的,并且您将得到编译器错误.

参见类似示例 here