如何证明两种类型在 Scala 中没有子类型关系？

Question

_{（注意：这样做的动机需要冗长而困难的解释；您可以在Accord issue 上找到完整的讨论。它甚至可能不是解决问题的正确方法，但我相信这个问题本身就很有趣。）}

我正在寻找一种实现二元运算符的方法，以便其行为取决于右侧操作数的 type：如果它与左侧操作数相同，则为一个行为，否则不同的行为。举个例子：

implicit class Extend[T](lhs: T) {
  def testAgainst(rhs: T) = println("same type")
  def testAgainst[U](rhs: U) = println("different type")
}

第一个重载比第二个重载更具体，因此您会期望像5 testAgainst 10 这样的调用会触发第一个重载，而5 testAgainst "abcd" 会调用第二个重载。虽然这在理论上是有道理的，但这不会编译，因为擦除的签名对于两个重载都是相同的。

我已经设法以一种需要向第一个重载添加类型参数的方式解决这个问题，但这正是我想要避免的。一个不同的解决方案是修改泛型重载以要求编译器证明类型之间没有子类型关系（与 =:= 相反，遗憾的是 Scala 库没有提供）。

虽然在 Scala 中对子类型关系进行编码通常很容易，但我发现没有办法对其中的缺少进行编码。有没有办法要求第二个重载在编译时成为候选对象，T <:< U 或 T >:> U 都不正确？

Answer 1

如果您想在编译时严格强制这两种类型不同，那么this is the question 适合您。使用定义=!= 的答案之一，我们可以想象多种方法如下所示：

implicit class Extend[T](lhs: T) {
  def testAgainst(rhs: T) = println("same type")
  def testAgainst[U](rhs: U)(implicit ev: T =!= U) = println("different type")
}

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我们还可以很容易地使用TypeTag 在一种方法中进行类型测试。

import scala.reflect.runtime.universe._

implicit class Extend[T: TypeTag](lhs: T) {
  def testAgainst[U: TypeTag](rhs: U): Boolean = typeOf[T] =:= typeOf[U]
}

你当然可以修改它来分支行为。

scala> 1 testAgainst 2
res98: Boolean = true

scala> 1 testAgainst "a"
res99: Boolean = false

scala> List(1, 2, 3) testAgainst List(true, false)
res100: Boolean = false

scala> List(1, 2) testAgainst List.empty[Int]
res102: Boolean = true

Answer 2

解决方案实际上非常简单。您唯一真正的问题是您的两个重载具有相同的擦除，由于底层 JVM 的限制，这只是编译器的一个问题。就打字而言，拥有这两个重载是非常好的。

因此，您所要做的就是以功能等效的方式更改一个重载的签名。这可以使用始终可以找到的隐式参数（通常是标准库的DummyImplicit）或通过添加具有默认值的虚拟参数来完成。所以其中任何一个都可以（我通常使用第一个版本）：

def testAgainst[U](rhs: U)(implicit dummy: DummyImplicit) = println("different type")

或：

def testAgainst[U](rhs: U, dummy: Int = 0) = println("different type")

Answer 3

还有一种方法可以在运行时根据隐式解析规则和默认隐式值确定类型之间没有子类型关系。可以通过这个简单的函数及其调用来说明：

scala> def checkSubtypes[T, U](implicit ev: T <:< U = null) = ev
checkSubtypes: [T, U](implicit ev: <:<[T,U])<:<[T,U]

scala> checkSubtypes[Int, Long]
res4: <:<[Int,Long] = null

scala> checkSubtypes[Integer, Number]
res5: <:<[Integer,Number] = <function1>

如果类型 T 不是某个其他类型 U 的子类型，编译器将无法找到 T <:< U 的隐式值，因此将使用默认值 @987654326 @ 在这种情况下。

然而，这只能在运行时工作，所以它可能无法准确回答您的问题，但这个技巧有时可能很有用。