如何对 Scala 方法的值强制执行编译时约束？

Question

我想在编译时强制约束 Scala 方法的参数值。

例如：

case class Foo(numberOfFoo: Int, ...)

numberOfFoo 是上面的 Int，但我真的很想让它成为一个正整数。我已经尝试过 classes ，例如 PositiveInt 来强制执行此操作，但这只是将检查推到另一个 class 仍然没有编译时检查的地方。

使用上面的例子，我想要这个：

val n: Int = ...
val f: Foo = Foo(n)

如果 n > 0 则编译，如果 n <= 0 则不编译。我不希望实例化代码必须处理可能的异常，处理 Option[Foo]，或者以 Foo 结束 Foo.numberOfFoo != n（即我不想使用输入参数的绝对值）。

更新：感谢您提供有用的信息。正如我所担心的那样。大多数情况下，我希望能够指定必须具有正整数大小的东西的大小。所以这似乎是最好的方法：

case class Foo(bar: Bar) {val n = bar size}

Answer 1

您将不得不使用 refined 库。这是不求助于 Nat 或其他类型技巧的唯一方法。来自自述文件中的示例：

import eu.timepit.refined._
import eu.timepit.refined.api.Refined
import eu.timepit.refined.auto._
import eu.timepit.refined.numeric._

// This refines Int with the Positive predicate and checks via an
// implicit macro that the assigned value satisfies it:
scala> val i1: Int Refined Positive = 5
i1: Int Refined Positive = 5

// If the value does not satisfy the predicate, we get a meaningful
// compile error:
scala> val i2: Int Refined Positive = -5
<console>:22: error: Predicate failed: (-5 > 0).
       val i2: Int Refined Positive = -5

Answer 2

另一种方法是使用 shapeless 库，然后使用 Nat。限制是您需要在编译时基本上使用已知常量实例化那些 Foo 实体。

import shapeless.ops.nat_
import shapeless.nat._

case class Foo[T <: Nat](numberOfFoo: Int)(implicit ev: GT[T, _0]

object Foo {
  // The problem is this won't work.
  def apply[T <: Nat](n: Int): Foo[T] = Foo(Nat(n))
}

只有像这样使用才会起作用：

Foo(_1)

其中 _1 来自 shapeless.nat._。如果您深入研究实施，即使您没有打算，0 部分也会被强制执行 by shapeless:

 if (n < 0) c.abort(c.enclosingPosition, s"A Nat cannot represent $n")

坚持简单的事情

然而，这非常麻烦，因为无论您采用哪种方法，它都将依赖于宏，而宏不能真正起作用，除非该值在编译时已知。如果最简单的委托方法不再有效，这可能会变得非常有限。

实际上，绕过这种方法并使用常规方法可能更有效。无论您使用 shapeless 还是上面提到的精炼库，故事都不会改变，因此对于正常用例，进行运行时验证可能更干净。

如何对 Scala 方法的值强制执行编译时约束？

How can I enforce compile-time constraints on values for Scala methods?

scala

constraints

compile-time