如何正确定义 f-bound 多态类型的存在性

Question

这里有几个类似的问题，我阅读了它们，但没有找到可以让我的代码正常工作的答案。我想我遇到了一个极端情况，需要比正常情况更精确的类型规范。

我的情况用两个词来形容。我想构建非常简单的异构列表示例来加深我对 scala 语言的理解。我给自己设置了一个限制：没有任何形式的隐含，只是普通的 Scala 类型系统。隐含可以使很多事情变得更容易，但我想努力尝试。

我已经有了工作代码，但我想改进它。在这里：

sealed trait HList {
  type Self <: HList
  def self : Self

  def prepend[H](head : H) = HCons[H, Self](head, self)
  def ::[H](head : H) = prepend(head)

  type Merge[X <: HList] <: HList
  def merge[X <: HList](other : X) : Merge[X]

  def :::[X <: HList](other : X) = other.merge[Self](self)
}

sealed trait HNil extends HList {
  override type Self = HNil
  override def self = this

  override type Merge[X <: HList] = X
  override def merge[X <: HList](other : X) : Merge[X] = other
}
case object HNil extends HNil

final case class HCons[H, T <: HList](head : H, tail : T) extends HList {
  override type Self = HCons[H,T]
  override def self = this

  override type Merge[X <: HList] = HCons[H, T#Merge[X]]
  override def merge[X <: HList](other : X) : Merge[X] = HCons(head, tail.merge(other))
}

Merge 类型构造函数表示追加两个列表的类型结果。需要跟踪所有嵌套类型。这是结果：

val x = "str" :: true :: HNil
val s : String = x.head
val b : Boolean = x.tail.head

val y = 0.5 :: 12 :: HNil
val d : Double = y.head
val i : Int = y.tail.head

val l = x ::: y
val r = y.merge(x)

val sl : String = l.head
val sb : Boolean = l.tail.head
val sd : Double = l.tail.tail.head
val si : Int = l.tail.tail.tail.head

val rd : Double = r.head
val ri : Int = r.tail.head
val rl : String = r.tail.tail.head
val rb : Boolean = r.tail.tail.tail.head

现在我已经完成了无聊的介绍。恐怕到那时我已经失去了一半的读者。我希望我可以将代码折叠成单行。

所以真正的问题是Self类型和self方法。它们看起来很丑，我想除掉它们。我相信 f-bounded 多态性可以以自然的方式帮助我。我得到以下代码：

type HAny = X forSome {type X <: HList[X]}
sealed trait HList[Self <: HList[Self]] {this : Self =>
  def prepend[H](head : H) = HCons[H, Self](head, this)
  def ::[H](head : H) = prepend(head)

  type Merge[X <: HList[X]] <: HAny
  def merge[X <: HList[X]](other : X) : Merge[X]

  def :::[X <: HList[X]](other : X) = other.merge[Self](this)
}

sealed trait HNil extends HList[HNil] {
  override type Merge[X <: HList[X]] = X
  override def merge[X <: HList[X]](other : X) : Merge[X] = other
}
case object HNil extends HNil
final case class HCons[H, T <: HList[T]](head : H, tail : T) extends HList[HCons[H,T]] {
  override type Merge[X <: HList[X]] = HCons[H, T#Merge[X]]
  override def merge[X <: HList[X]](other : X) : Merge[X] = HCons[H, T#Merge[X]](head, tail.merge(other))
}

Scala 编译器产生的错误让我了解甚少：

[error] App.scala:23: type arguments [H,T#Merge[X]] do not conform to method apply's type parameter bounds [H,T <: SelApp1.this.HList[T]]
[error]     override def merge[X <: HList[X]](other : X) : Merge[X] = HCons[H, T#Merge[X]](head, tail.merge(other))
[error]                                                                    ^
[error] one error found

前置部分顺利转换为f-bound多态性。合并部分产生错误。我需要对 Merge 类型进行抽象，所以我用 HAny 存在类型来限制它，就像我在早期的示例中使用的 HList 一样，没有任何额外的类型规范。

但在后一种情况下，一些类型信息会丢失，因为编译器会抱怨类型不合适。那么我如何定义存在类型来保存构建 HCons 所需的所有类型信息呢？也许我需要更复杂的调整才能将抽象类型解决方案转移到 f 绑定变体？

Answer 1

您只需重写 HCons，将 T <: HList[T] 替换为 T <: HAny:

final case class HCons[H, T <: HAny](head : H, tail : T) extends HList[HCons[H,T]] { ... }

如何正确定义 f-bound 多态类型的存在性

How to properly define existential for a f-bound polymorphic type

scala

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