在 scala shapeless 中，是否可以使用文字类型作为泛型类型参数？

Question

假设我正在编写一个向量乘法程序。按照本文要求：

https://etrain.github.io/2015/05/28/type-safe-linear-algebra-in-scala

只有当两个向量的维数相等时，乘法才能编译成功。为此，我定义了一个通用类型 Axis，它使用无形文字类型（维数）作为类型参数：

import shapeless.Witness

trait Axis extends Serializable

case object UnknownAxis extends Axis

trait KnownAxis[W <: Witness.Lt[Int]] extends Axis {

  def n: Int

  def ++(that: KnownAxis[W]): Unit = {}
}

object KnownAxis {

  val w1 = Witness(1)
  val w2 = Witness(2)

  case class K1(n: Witness.`1`.T) extends KnownAxis[w1.type]
  case class K2(n: Witness.`2`.T) extends KnownAxis[w2.type]

//  K2(2) ++ K1(1) // doesn't compile

  K2(2) ++ K2(2)
}

到目前为止一切顺利，但是当我尝试将其概括为所有 n:

时，问题出现了

  case class KN[W <: Witness.Lt[Int]](n: W#T) extends KnownAxis[W]

  KN(1)

以上代码触发编译错误：

Axis.scala:36: type mismatch;
 found   : Int(1)
 required: this.T
[ERROR]   KN(1)
[ERROR]      ^
[ERROR] one error found

我的问题是：为什么 Spark 不能专注于更精细的类型 Witness.`1`.T，而是使用类型 Int？如何覆盖此行为才能成功定义 case class KN？

更新 1： 跟进已移至新问题：

When using the singleton type feature of Scala shapeless, how to force the compiler to use narrow/singleton type as an implicit parameter?

Answer 1

Scala 不能在给定 W#T 的情况下推断出 W 也就不足为奇了，因为一般来说两个不同的 W 有可能具有相同的 W#T.不适用于见证类型，但编译器不会对它们进行特殊处理。

我期望的工作（但不确定为什么不工作）是指定类型参数：

KN[Witness.`1`](1)
// error: type arguments [scala.this.Any] do not conform to method apply's type parameter bounds [W <: shapeless.this.Witness.Lt[scala.this.Int]]

或更有可能

KN[w1.type](1)
// error: type mismatch;
// found   : scala.this.Int(1)
// required: .this.T

什么有效：

case class KN[W <: Witness.Lt[Int]](w: W) extends KnownAxis[W] {
  val n = w.value
}

KN(Witness(1))

它似乎符合您问题中的要求，但我不知道它是否适用于您的其余代码。

您可能还想考虑这个在 Scala 2.13 中不需要 Shapeless 的替代方案：

trait Axis extends Serializable

case object UnknownAxis extends Axis

trait KnownAxis[W <: Int with Singleton] extends Axis {

  def n: W

  def ++(that: KnownAxis[W]): Unit = {}
}

case class KN[W <: Int with Singleton](n: W) extends KnownAxis[W]

KN(1)

对于 2.12

import shapeless.syntax.singleton._

...
KN(1.narrow)

Answer 2

尝试使用 Int

的单例子类型参数化 KnownAxis

trait KnownAxis[N <: Int] extends Axis {
  def n: N
  def ++(that: KnownAxis[N]): Unit = {}
}

case class K1(n: Witness.`1`.T) extends KnownAxis[Witness.`1`.T]
case class K2(n: Witness.`2`.T) extends KnownAxis[Witness.`2`.T]

case class KN[N <: Int](n: N)(implicit w: Witness.Aux[N]) extends KnownAxis[N]

import shapeless.syntax.singleton._
KN[Witness.`1`.T](1.narrow)

或者只是

KN[Witness.`1`.T](1)

或者用抽象class代替特征

abstract class KnownAxis[N <: Int](implicit w: Witness.Aux[N]) extends Axis {
  def n: N
  def ++(that: KnownAxis[N]): Unit = {}
}

在 scala shapeless 中，是否可以使用文字类型作为泛型类型参数？

In scala shapeless, is it possible to use literal type as a generic type parameter?

scala

shapeless

dependent-type