类型构造函数参数推断

Question

我正在浏览“Scala with cats”。在 3.5.2（第 58 页，底部）中有一个示例：

def doMath[F[_]](start: F[Int])(implicit functor: Functor[F]): F[Int] =
    start.map(n => n + 1 * 2)

而且用法非常简单：

import cats.instances.option._ // for Functor
import cats.instances.list._
// for Functor
doMath(Option(20))
// res3: Option[Int] = Some(22)
doMath(List(1, 2, 3))
// res4: List[Int] = List(3, 4, 5)

我应该如何理解方法签名（F[_]）中的类型构造函数？前几页说过，应该提供类型参数来创建类型。这里整个（F[_]）是一个类型参数，看起来_是一个通配符，所以编译器可以推断F的类型参数。

Answer 1

类型构造函数F[_] 必须是Functor 类型类的成员。这个约束被隐式参数列表放在F上

(implicit functor: Functor[F])

整个签名

def doMath[F[_]](start: F[Int])(implicit functor: Functor[F]): F[Int]

可能解释如下

给定任何类型的构造函数 F 是 Functor 的成员 typeclass，则doMath 可以将F[Int] 类型的有效值转换为 F[Int] 类型的另一个有效值。

我使用短语有效值来强调它不是原始类型的值，例如Int，而是在将类型构造函数F应用于类型参数后构造的类型值Int，即F[Int]。

此外，我在sense of中使用了短语成员

形成，或参与，或有关系

请注意，在此上下文中使用下划线 _ 与推理无关。 F[X] 和 F[_] 类型的构造函数表示法正是 same 的意思。类型参数X 没有在方法签名的其余部分中使用，因此按照惯例，我们使用下划线语法F[_]。另一种约定是在F[x] 中使用小写x，而不是F[X]，以强调不使用x。

确实F[_] 本身就是一个类型参数，当类型构造函数Functor 应用于它时，我们得到正确 类型Functor[F]，即使F 和Functor是类型构造函数，例如

scala> :kind -v List
List's kind is F[+A]
* -(+)-> *
This is a type constructor: a 1st-order-kinded type.

scala> :kind -v cats.Functor
cats.Functor's kind is X[F[A]]
(* -> *) -> *
This is a type constructor that takes type constructor(s): a higher-kinded type.

scala> :kind -v cats.Functor[List]
cats.Functor[List]'s kind is A
*
This is a proper type.