解析 F-bounded 多态性中的类型

Question

我有这些型号：

trait Vehicle[T <: Vehicle[T]] { def update(): T }
class Car extends Vehicle[Car] { def update() = new Car() }
class Bus extends Vehicle[Bus] { def update() = new Bus() }

如果我获得 Vehicle[Car] 的实例并调用 update()，我将获得 Car。由于 Car 扩展了 Vehicle[Car]（或者简单地说，Car 是一个 Vehicle[Car]），我可以安全地将结果的类型显式设置为 Vehicle[Car]:

val car = new Car
val anotherCar = car.update()
val anotherCarAsVehicle: Vehicle[Car] = car.update() // works as expected

但是，如果我想将 Car 和 Bus 的实例放在一个列表中，那么我必须将列表类型设置为 Vehicle[_ <: Vehicle[_]]（有一个列表简单地 Vehicle[_] 并在元素上调用 update() 会产生 Any，但我希望能够使用 update()，所以我必须使用 F-bounded 类型）。使用存在类型搞砸了类型关系，因为一旦我从 Vehicle 中获取底层 car/bus，我就不能再将它转换为 Vehicle 因为......好吧，它只是一些存在类型：

val seq = List[Vehicle[_ <: Vehicle[_]]](new Car, new Bus)
val car = seq.head.update()
val carAsVehicle: Vehicle[_ <: Vehicle[_]] = seq.head.update() // fails to compile

因此，Vehicle 被参数化为某种类型 T，它是 Vehicle[T] 的子类型。当我撕掉 T（通过使用 update()）时，对于具体类型来说没问题 - 例如如果我撕掉 Car，我可以安全地声称我撕掉了 Vehicle[Car]，因为 Car <: Vehicle[Car]。但是如果我撕掉一个存在类型，我就不能用它做任何事情。前面的示例之所以有效，是因为 Car 是 Vehicle[Car]，但在本例中 _ 不是 Vehicle[_]。

具体说明我的具体问题：对于上面给出的模型（Vehicle，Car，Bus），有没有办法实现这个？

def sameType[T, U](a: T, b: U)(implicit evidence: T =:= U) = true

val seq = List[Vehicle[_ <: Vehicle[_]]](new Car, new Bus)

sameType(seq.head.update +: seq.tail, seq) // true

请注意，您可以更改给定的特征，类和 seq 的类型，但有一个限制：update() 必须 return T，不是 Vehicle[T].

我知道使用 shapeless HList 可以解决问题，因为我不必使用存在类型（我只需要一个汽车和公共汽车的列表，并且该类型信息将被保留).但是我想知道这个特殊的用例有一个简单的 List.

编辑：

@RomKazanova 是的，这当然可行，但我需要在 update() 之前和之后保留相同的类型（不过，这是对这项工作的赞成票 ;)）。

我认为如果没有 HList 或类似的数据结构，这是不可能的，因为统一汽车和公共汽车迫使我们使用车辆类型，这会丢失有关其基础类型是汽车、公共汽车还是其他类型的信息（我们只知道是它是某种类型 _ <: Vehicle)。但我想和你们确认一下。

Answer 1

有两种解决方法：

val carAsVehicle: Vehicle[_] = seq.head.update()

或使用模式匹配

val carAsVehicle: Vehicle[Car] = seq.head match {
  case car: Vehicle[Car] => car.update()
}

但有趣的是：

val seq = List[Vehicle[_ <: Vehicle[_]]](new Car, new Bus)

val vehicleAsVihecles: List[Vehicle[_]]= seq.map(_.update()) // compiled

val vehicleAsVihecles1: List[Vehicle[_ <: Vehicle[_]]]= seq.map(_.update()) //not compiled

def somedef(vehicles: List[Vehicle[_ <: Vehicle[_]]]) = vehicles.map(_.update()) //compiled
somedef(seq)

Answer 2

我不太擅长存在类型，所以我不能对此解释太多:-p 但是当你将 seq 的类型更改为 List[Vehicle[T] forSome {type T <: Vehicle[T]}] 时，一切似乎 "work out"。请注意，您必须将类型传递给 List constructor/apply 方法。

scala> val seq = List[Vehicle[T] forSome {type T <: Vehicle[T]}](new Car, new Bus)
seq: List[Vehicle[T] forSome { type T <: Vehicle[T] }] = List(Car@31e53802, Bus@54d569e7)

scala> sameType(seq.head.update +: seq.tail, seq)
res3: Boolean = true

scala> seq.head.update
res4: T forSome { type T <: Vehicle[T] } = Car@79875bd2

scala> seq.head.update.update
res5: T forSome { type T <: Vehicle[T] } = Car@6928c6a0

scala> new Car +: seq
res6: List[Vehicle[T] forSome { type T <: Vehicle[T] }] = List(Car@51f0a09b, Car@31e53802, Bus@54d569e7)

我认为这个答案的主要目的是让你阐明 Vehicle 类型构造函数的递归性质。

虽然我不确定我会推荐这个...

解析 F-bounded 多态性中的类型

Resolving types in F-bounded polymorphism

generics

scala

f-bounded-polymorphism