Scala reduceLeft: 0.asInstanceOf[B]

Question

继续关于奇怪的源代码。

查看 Scala 2.12.12 scala.collection.TraversableOnce#reduceLeft#reducer 我发现了一个非常奇怪的行：

def reduceLeft[B >: A](op: (B, A) => B): B = {
  if (isEmpty)
    throw new UnsupportedOperationException("empty.reduceLeft")

  object reducer extends Function1[A, Unit] {
    var first = true
    var acc: B = 0.asInstanceOf[B] // <<<<===

    override def apply(x: A): Unit =
      if (first) {
        acc = x
        first = false
      }
      else acc = op(acc, x)
  }
  self foreach reducer
  reducer.acc
}

0.asInstanceOf[B] 实际上是做什么的？它是使每种类型“可为空”的解决方法吗？

例如，有

Seq("1", "2").reduceLeft(_ + _)

表示runtime中有如下代码

var acc: B = 0.asInstanceOf[String]

为什么不能简单地用var acc: B = null代替呢？因为它需要引入 implicit ev: Null <:< A1 或者什么？

更新：

此外，简单地将 Int 转换为任何其他类型都会引发异常：

println(0.asInstanceOf[String])

抛出运行时异常：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: 
    java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String

但是为什么它在使用 reducer 的情况下不抛出异常？

更新二：

深入研究，

def foo[A]: A = 1.asInstanceOf[A]

println(foo[String])                 // 1
println(foo[LocalDateTime])          // 1
println(foo[LocalDateTime].getClass) // java.lang.Integer

Source code

Answer 1

这是部分答案。

您确实不能将 null 分配给未指定为 B <: AnyRef 的类型 B 的值，而无需强制转换。但是，Scala 泛型在运行时被删除。 post-erasure post-boxing 代码看起来像这样：

def reduceLeft(op: Function2): Object = {
  if (isEmpty)
    throw new UnsupportedOperationException("empty.reduceLeft")

  object reducer extends Function1 {
    var first = true
    var acc: Object = BoxesRunTime.boxToInteger(0)

    override def apply(x: Object): Unit =
      if (first) {
        acc = x
        first = false
      }
      else acc = op(acc, x)
  }
  self foreach reducer
  reducer.acc
}

请注意演员也不见了。关于 B 是什么的信息为零，因此无需进行检查。

不同于那里：

println(0.asInstanceOf[String])

此转换不会被删除，因为 String 是已知类型。

擦除也解释了为什么 foo 调用有效，因为 foo 的擦除基本上是：

def foo: Object = BoxesRunTime.boxToInteger(1)

回想一下 println 定义为 def println(any: Any): Unit，post-scalac Any 被 Object 替换。因此，当你在做

println(foo[String])                 // 1
println(foo[LocalDateTime])          // 1

结果 1 永远不会分配给任何会进行运行时 class 检查的东西。出来的对象直接传给println.

但这会导致 ClassCastException，因为 foo 的结果需要转换为 String 以便 printString 调用

def printString(s: String) = println(s)
printString(foo[String])

这也会在运行时失败：

val str = foo[String]

因为 Scala 会将 str 的类型推断为 String，然后运行时将无法转换为该类型。

现在，我没有的答案的一部分是为什么他们没有 var acc: B = _ （只在 classes/objects 内部有效）或 var acc: B = null.asInstanceOf[B]（在任何可以定义 var 的地方都有效）。它可能只是通过一系列重构幸存下来的一行。

Answer 2

在 Scala 2.13 中，0.asInstanceOf[B] 被 Expression for all zero bits #8767

更改为 null.asInstanceOf[B]

null.asInstanceOf[A] is more kosher than 0.

It doesn't matter here because the value is never used and is always re-assigned.

It's too bad someone started accusing var x: A = _ of undue ugliness. That remains the best expression of non-assignment.

在Scala 3中我们可以写

trait Foo[B]:                                                                                                                                        
  var acc: B = compiletime.uninitialized

IMO 明确表达了意图。

相关What is happening with 0.asInstanceOf[B] in Scala reduceLeft implementation

Scala reduceLeft: 0.asInstanceOf[B]

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scala

null

scala-collections