在 scala 中，如何使类型类适用于 Aux 模式？答案

【问题标题】：In scala, how to make type class working for Aux pattern?在 scala 中，如何使类型类适用于 Aux 模式？
【发布时间】：2021-01-22 02:28:09
【问题描述】：

这是一个简单的例子：

  trait Base {

    type Out
    def v: Out
  }

  object Base {

    type Aux[T] = Base { type Out = T }

    class ForH() extends Base {

      type Out = HNil

      override def v: Out = HNil
    }

    object ForH extends ForH
  }

  class TypeClass[B]

  trait TypeClassLevel1 {

    def summon[B](b: B)(implicit ev: TypeClass[B]): TypeClass[B] = ev
  }

  object TypeClass extends TypeClassLevel1 {

    implicit def t1: TypeClass[Base.Aux[HNil]] = new TypeClass[Base.Aux[HNil]]

    implicit def t2: TypeClass[Int] = new TypeClass[Int]
  }

  it("No Aux") {

    val v = 2

    TypeClass.summon(v) // works
  }


  it("Aux") {

    val v = new Base.ForH()

    TypeClass.summon(v) // oops
    TypeClass.summon(Base.ForH) // oops

    val v2 = new Base.ForH(): Base.Aux[HNil]
    TypeClass.summon(v2) // works!
  }

对象 Base/ForH 显然有一个稳定的路径，这消除了编译器无法解析类型 ForH.Out 的可能性。

困扰我的不是编译器无法识别ForH <:< Aux[HNil] 的事实，而是通过简单的类型向上转换（最后两行）来修补它是多么容易。恕我直言，这两个特性（类型 lambda 和类型类）都是函数式编程的重要方面，为什么它们不能同时协同工作？

如果您熟悉编译器设计，我还有一个额外的问题：如何改进类型类搜索算法以实现它？非常感谢您的意见。

更新 1：已经提出了一个特定的修复，但我在尝试概括它时遇到了另一个问题，请参阅 In scala, how to make type class working for Aux pattern? - Part 2 了解详细信息

【问题讨论】：

TypeClass 在B 中是不变的，所以TypeClass[Base.Aux[HNil]] 不是TypeClass[Base.ForH] 的子类型，反之亦然。

标签： scala typeclass abstract-data-type type-alias scala-2.13

【解决方案1】：

所以编译器能够推断出ForH <:< Aux[HNil]，但是（我不知道究竟为什么）当返回类型使用类型 lambda 时解析隐式时，如果您不使用类型绑定，它会感到困惑.

无论如何，这可能不是一个很好的解释，但至少我可以编译你的代码。只需将t1 更改为：

implicit def t1[T <: Base.Aux[HNil] ]: TypeClass[T] = new TypeClass[T]

这适用于我在 scastie 中使用 Scala 2.13.4。

【讨论】：

是的，这是个好主意，但 t2 工作正常。你是对的，大多数类型类应该有一个界限。我会暂时搁置这个问题，看看编译器内部人员能否解释一下
所有编译器内部人员都已毕业 :) 接受给予赞扬。其他解释也请参考第二部分：stackoverflow.com/questions/65853961/…

【解决方案2】：

让我困扰的不是编译器无法弄清楚ForH <:< Aux[HNil]这一事实

编译器肯定会看到Base.ForH <:< Base.Aux[HNil]。你可以检查一下

implicitly[Base.ForH <:< Base.Aux[HNil]]

编译。

恕我直言，这两个特性（类型 lambda 和类型类）都是函数式编程的重要方面，为什么它们不能同时协同工作？

为什么要谈论类型 lambda？我在您的问题中看不到类型 lambda。

顺便说一句，类型 lambdas 不是 Scala 2 的一部分，({ type λ[X] = ...F[X]... })#λ 类型 lambda 或多或少是一种 hack。 Scala 3 中添加了实际类型 lambda。

val v = new Base.ForH() 的类型为 Base.ForH（不是 Base.Aux[HNil]，没有通过类型归属 val v = new Base.ForH(): Base.Aux[HNil] 或手动类型规范 val v: Base.Aux[HNil] = new Base.ForH() 向上转换）。 TypeClass.summon(v) 不应该编译，因为没有隐式 TypeClass[Base.ForH]。作为候选人，你会考虑什么暗示？ TypeClass.t1?但它不是候选，你可以检查显式解决

TypeClass.summon(v)(TypeClass.t1)

无法编译。

如何改进类型类搜索算法以实现它？

不应该在这个特定的地方改进隐式搜索算法。它按预期正常工作。

你可以使类型类逆变

class TypeClass[-B]

然后TypeClass.t1 将成为TypeClass[Base.ForH] 的候选对象，TypeClass.summon(v) 将编译。

In scala 2.13, how to use implicitly[value singleton type]?

【讨论】：