了解 scala 中的任何函数定义如何评估为特征答案

【问题标题】：Understanding how any function definition in scala evaluates to a trait了解 scala 中的任何函数定义如何评估为特征
【发布时间】：2017-01-18 09:01:27
【问题描述】：

我目前正在研究几个 scala 代码库（每个代码库由不同地理位置的不同人员维护），我觉得 Scala 提供了不同的方法来做同样的事情。我的第一手理解是 Scala 有一层相当厚的语法糖代码，所以我现在的直接目标是深入那层，看看基本的构建块是什么。

在阅读了一些文档后，我了解到，scala 中的每个函数定义基本上都是一个带有填充“应用”方法的特征。（类似于 java 中与匿名主体/类的接口）。以此为基础（如果我的基本理解本身是错误的，请纠正我），我正在使用 Scala 中的函数定义。

考虑一下：

  def func (s:String):Int = {
    100
  }

评估为

  new Function1[String, Int] {
    def apply(s:String):Int = {
      100
    }
  }

但是，以下对特征定义的评估是什么（以及如何）？

 def func (body: => Boolean):Int = {
    body;
    100;
 }

在这种情况下，“new Function ...”代码是什么样的？

【问题讨论】：

标签： scala function traits

【解决方案1】：

如果出现混淆，请查看javap 输出。 Scala 的 REPL 提供了方便的检查方式：

scala>  def func (body: => Boolean):Int = {
     |     body;
     |     100;
     |  }
func: (body: => Boolean)Int

scala> :javap -c func
Compiled from "<console>"
public class  {
  public static final  MODULE$;

  public static {};
    Code:
       0: new           #2                  // class 
       3: invokespecial #12                 // Method "<init>":()V
       6: return

  public int func(scala.Function0<java.lang.Object>);
    Code:
       0: aload_1
       1: invokeinterface #20,  1           // InterfaceMethod scala/Function0.apply$mcZ$sp:()Z
       6: pop
       7: bipush        100
       9: ireturn

  public ();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #24                 // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: aload_0
       5: putstatic     #26                 // Field MODULE$:L;
       8: return
}

所以在这里您可以看到body: => Boolean 在字节码中表示为scala.Function0<java.lang.Object>。

我在这里使用scala 2.11.8 版本。 Scala 2.12 将尝试尽可能多地重用 java8 的功能，例如默认方法（在接口中）或 SAM（您可以尝试 -Xexperimental 标志，它为 2.11 启用 introp）。这将导致另一个字节码（与 java 2.12更改here的信息。

【讨论】：

感谢 dveim！那是有见地的。那么“新功能......”代码会是什么样子呢？
@soupybionics 类似val body = new Function0[Boolean] { def apply(): Boolean = println("calling body"); true }，类似Function1 的func。请注意，: => 语法（也称为按名称调用）只不过是 function that takes 0 args and returns something。
查看字节码并不能真正解释类型会发生什么。你不能用Function0定义它，它会有不同的类型。
@dveim 不，类型不同。接受 0 个参数并返回某些内容的函数将是 () => Something，您必须使用括号以不同的方式调用它。
@VictorMoroz 我的意思是x : => Something 和x: () => Something 之间没有区别。事实上，除了括号，它们不能应用于: =>，并且（强制评估）必须应用于() => Something。您可以使用javap -c 验证这一点：pastebin.com/g7gub10p。

【解决方案2】：

首先

def func (s:String):Int = {
  100
}

不是一个函数，它是一个方法，它没有任何价值，并且它本身不会评估任何东西。当放置在函数上下文中时，它确实扩展为一个函数，但扩展为另一个函数（Scala 创建了一个包装器）：

new Function1[String, Int] {
  def apply(s:String):Int = {
    func(s)
  }
}

因此，如果您想进行 eta-expand（Scala 将方法转换为函数的术语）

def func (body: => Boolean):Int = {
  body;
  100;
}

应该是这样的：

new Function1[=> Boolean, Int] {
  def apply(body: => Boolean):Int = {
    func(body)
  }
}

Scala 将类型显示为：

(=> Boolean) => Int

但这里的问题是，按名称类型不能用作类型参数，因此使用Function1 trait 来定义这个函数似乎没有合法的方法。

更新

看起来有一个使用 lambda 语法的解决方法（虽然我不能明确声明 body 的类型，但不允许使用名称）：

var expandedFunc: (=> Boolean) => Int = body => func(body)

【讨论】：

【解决方案3】：

在 Dviem 的 cmets 的帮助下，代码应该如下所示：

val func = new Function1[()=>Boolean, Int] {
             def apply(fn:()=>Boolean):Int = { fn(); 100 }
           }

>>> func: (() => Boolean) => Int = <function1>

func (new Function0[Boolean] {
        def apply():Boolean  = { println ("returning true"); true }
      })

>>> returning true
>>> res0: Int = 100

【讨论】：