为什么 Scala 允许嵌套数据结构，如 List 或 Array

Question

为什么像 Scala 这样具有非常强大的静态类型系统的语言允许以下构造：

 scala> List(1, List(1,2))
 res0: List[Any] = List(1, List(1, 2))

如果将 List 替换为 Array，同样的事情会起作用。我在 OCaml 中学习了函数式编程，它会在编译时拒绝相同的代码：

# [1; [1;2]; 3];;
Characters 4-9:
  [1; [1;2]; 3];;
      ^^^^^
Error: This expression has type 'a list
       but an expression was expected of type int

那么为什么 Scala 允许编译呢？

Answer 1

由于 Scala 允许隐式子类型化，因此它能够为此类具有混合内容的表达式推断 "correct" 类型。 Scala 正确地推断出您的列表是 List[Any] 类型，这意味着它可以发生任何事情。

由于 Ocaml 不支持没有显式向下转换的隐式子类型；它无法自动加宽混合列表的类型。

大多数情况下，如果您最终输入的是 Any 或 AnyRef，那么您搞砸了一些事情，但在某些情况下它也可能是正确的。是否需要更严格的类型由程序员决定。

Answer 2

tl;博士

长话短说，OCaml 和 Scala 使用两种不同的类类型系统：前者具有 structural typing, the latter has nominal typing，因此在类型推断算法方面它们的行为不同。

完整讨论

如果你在你的类型系统中允许 nominal subtyping，那几乎就是你得到的。

在分析 List 时，Scala 编译器将类型计算为列表包含的所有类型的 LUB（最小上限）。在这种情况下，Int和List的LUB是Any。其他情况会有更明智的结果：

@ List(Some(1), None)
res0: List[Option[Int]] = List(Some(1), None)

Some[Int]和None的LUB是Option[Int]，这通常是你所期望的。如果失败，用户将是 "weird"：

expected List[Some[Int]] but got List[Option[Int]]

OCaml 使用 structural subtyping，因此其类型系统在类型推断方面的工作方式不同。正如@gsg 在评论中指出的那样，OCaml 并没有像 Scala 那样统一类型，而是需要一个显式的向上转换。

在 Scala 中，编译器在执行类型推断时会统一类型（由于标称子类型化。）

当然，您可以使用显式类型注释获得更好的错误：

@ val x: List[Int] = List(1, List(1, 2))
Compilation Failed
Main.scala:53: type mismatch;
 found   : List[Any]
 required: List[Int]
}.apply
  ^

只要编译器使用 -Ywarn-infer-any 标志推断 Any - 这通常是一个不好的迹象，您就会收到警告。这是 scala REPL 的示例：

scala -Ywarn-infer-any
Welcome to Scala version 2.11.7 (Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, Java 1.8.0_51).
Type in expressions to have them evaluated.
Type :help for more information.

scala> List(1, List(1, 2))
<console>:11: warning: a type was inferred to be `Any`; this may indicate a programming error.
       List(1, List(1, 2))
            ^
res0: List[Any] = List(1, List(1, 2))

为什么 Scala 允许嵌套数据结构，如 List 或 Array

Why does Scala allow nested data structures like List or Array

scala

ocaml

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tl;博士

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