return 类型密封时的满射性检查

Question

Scala 可以在密封类型上的模式匹配不详尽时发出警告，但是我们可以检查函数 return 在 return 类型密封时的所有情况吗？例如，考虑以下 ADT

sealed trait Foo
case object Bar extends Foo
case object Qux extends Foo

然后函数 f: Foo => String 代数数据类型 Foo

def f(x: Foo): String = x match {
  case Bar => "bar"
}

发出警告

match may not be exhaustive.
It would fail on the following input: Qux
def f(x: Foo) = x match {

当 return 类型是 ADT 时是否可能引发类似的非耗尽警告，例如在 f: String => Foo 的以下实现中：

def f(x: String): Foo = x match {
  case "bar" => Bar
  // warn because we never return Qux 
}

Answer 1

也许这不是一个真正的答案，但对于评论来说太长了。

模式匹配和函数return值是两个不同的东西。前者在 type 级别上运行，后者在 value 级别上运行。当你在 Bar 上进行模式匹配时，你就是在类型上进行模式匹配（就像 Int 一样）。但是当你 return Bar 时，你 returning 了 case 对象值（就像 42）。

满射函数定义为：

For every member y of the codomain, there exists at least one member x of the domain, such that f(x) = y.

现在很容易看出为什么这个检查不可行/不可能。如果您的 Bar 不是案例对象，而是 class 怎么办？例如

final case class Bar(name: String, surname: String, age: Int)

您需要预料到 Bar 的所有可能值都会被使用（例如姓名 = "John"、姓氏 = "Smith"、年龄 = 42）。

当然，这不是你想要的；你描述的是每个子类型只有一个居民的场景，因为 Bar 和 Qux 基本上是枚举，我明白为什么这样的检查对你有意义。但是它必须针对每个（子）类型的任意数量居民的一般情况来实现 - 它需要验证 codomain 至少包含一个 Bar 类型的值，至少一个 [=] 类型的值18=] 等听起来不是很有用。

正如我所说，这并不是真正的答案，但我想让您深入了解您要问的到底是什么。 :) 也许有人写了一些带有反射 and/or 宏的东西，可以提供这样的检查，但据我所知不是。希望有了 Scala 3 枚举，您将永远不需要编写这样的函数。

Answer 2

以下是@LuisMiguelMejíaSuárez 和@slouc 建议的枚举示例，它们确实提供了案例穷举：

enumeratum

import enumeratum._

sealed trait Foo extends EnumEntry
object Foo extends Enum[Foo] {
  val values = findValues
  case object Bar extends Foo
  case object Qux extends Foo  
}

Foo.withName("Qux")

Scala 3 Enumerations

enum Foo {
  case Bar
  case Qux
}

Foo.enumValueNamed("Qux"))

即使使用参数化密封类型，这两种方法也能正常工作。

return 类型密封时的满射性检查

Surjectivity check when return type is sealed

scala

pattern-matching

algebraic-data-types

non-exhaustive-patterns