解释 Scala 类型级编程中使用的 `LowPriorityImplicits` 模式

Question

查看一些 Scala 库的源代码时，例如shapeless，我经常发现名为 LowPriorityImplicits 的特征。

你能解释一下这个模式吗？解决了什么问题，模式是如何解决的？

Answer 1

该模式允许您拥有隐式层次结构，避免编译器产生与歧义相关的错误，并提供一种方法来确定它们的优先级。例如，考虑以下内容：

trait MyTypeclass[T] { def foo: String }
object MyTypeclass {
  implicit def anyCanBeMyTC[T]: MyTypeclass[T] = new MyTypeclass[T] { 
    val foo = "any" 
  }

  implicit def specialForString[T](implicit ev: T <:< String): MyTypeclass[T] = new MyTypeclass[T] {
    val foo = "string"
  }
}

println(implicitly[MyTypeclass[Int]].foo) // Prints "any"
println(implicitly[MyTypeclass[Boolean]].foo) // Prints "any"
println(implicitly[MyTypeclass[String]].foo) // Compilation error

你在最后一行得到的错误是：

<console>:25: error: ambiguous implicit values:
  both method anyCanBeMyTC in object MyTypeclass of type [T]=> MyTypeclass[T]
  and method specialForString in object MyTypeclass of type [T](implicit ev: <: <[T,String])MyTypeclass[T]
  match expected type MyTypeclass[String]
       println(implicitly[MyTypeclass[String]].foo)

这不会编译，因为隐式解析会发现歧义；在这种情况下，这有点人为，因为我们使用隐含证据来定义 String 案例，以便在我们可以将其定义为 implicit def specialForString: MyTypeclass[String] = ... 而没有任何歧义时触发歧义。但是在某些情况下，在定义隐式实例并使用低优先级模式时，您需要依赖其他隐式参数，您可以将其编写如下并使其正常工作：

trait MyTypeclass[T] { def foo: String }

trait LowPriorityInstances {
  implicit def anyCanBeMyTC[T]: MyTypeclass[T] = new MyTypeclass[T] { 
    val foo = "any" 
  }
}

object MyTypeclass extends LowPriorityInstances {
  implicit def specialForString[T](implicit ev: T <:< String): MyTypeclass[T] = new MyTypeclass[T] {
    val foo = "string"
  }
}

println(implicitly[MyTypeclass[Int]].foo) // Prints "any"
println(implicitly[MyTypeclass[Boolean]].foo) // Prints "any"
println(implicitly[MyTypeclass[String]].foo) // Prints "string"

还值得注意的是，这种模式不限于两层，您可以创建一个特征层次结构，并在其中包含从更具体到更通用的隐含定义。