为什么 Scala 编译器会考虑一个类型，而分配给它的值的类型是不同的？

Question

我有一个表示向量的简单类，这样不同长度的向量可以解析为不同的类型。但是，我在实施 zip 方法时遇到了一些困难。这是我所做工作的最小化版本，以及我觉得有点神秘的编译器消息。

  sealed trait Vector[A] {

    type ThisButType[B] <: Vector[B]

    def zip[B](other: ThisButType[B]): ThisButType[Tuple2[A, B]]
  }

  case class Term[A]() extends Vector[A] {
   
    type ThisButType[B] = Term[B]
   
    def zip[B](other: ThisButType[B]): ThisButType[Tuple2[A, B]] = Term[Tuple2[A, B]]()
  
  }

  case class Component[A, T <: Vector[A]](value: A, tail: T) extends Vector[A]{

    type ThisButType[B] = Component[B, T#ThisButType[B]]

    def zip[B](other: ThisButType[B]): ThisButType[Tuple2[A, B]] =
      Component[Tuple2[A,B], T#ThisButType[Tuple2[A, B]]]((value, other.value), tail.zip(other.tail))
  }

我得到的错误是：

 type mismatch;
   found   : other.tail.type (with underlying type T#ThisButType[B])
   required: Component.this.tail.ThisButType[B]

为什么编译器无法确定在这种情况下 T 应该与 Component.this.tail 相同？

Answer 1

假设是这样：

// applying some other minor changes...
sealed trait Vector[A] {
    type ThisButType[B] <: Vector[B]
    def zip[B](other: ThisButType[B]): ThisButType[(A, B)]
}
case class Term[A]() extends Vector[A] {
    override type ThisButType[B] = Term[B]
    override def zip[B](other: Term[B]): Term[(A, B)] = Term()
}
case class Component[A, T <: Vector[A]](value: A, tail: T) extends Vector[A] {
    override type ThisButType[B] = Component[B, T#ThisButType[B]]
    override def zip[B](other: Component[B, T#ThisButType[B]]): Component[(A, B), T#ThisButType[(A, B)]] =
        Component((value, other.value), tail.zip(other.tail.asInstanceOf[tail.ThisButType[B]]))
}

然后……

val zero = Term[Unit]()
val zero0: Vector[Unit]#ThisButType[Int] = Term[Int](): zero.ThisButType[Int] // the mystical double type ascription!
val two = Component((), Component((), Term[Unit]()): Vector[Unit])
two.zip(Component(0, zero0)) // ClassCastException!

因此，您的代码确实存在类型错误，编译器将其视为错误而拒绝是正确的。具体来说，您的代码中的T#ThisButType[B] 与tail.ThisButType[B] 完全不相同，因为tail 不必是精确类型T，但可以是某个子类型。在这种情况下，T#ThisButType[B] 可以包含 tail.ThisButType[B] 不包含的值，这意味着您不能将前者 (other.tail) 传递给需要后者的函数 (tail.zip)。

故事的寓意：类型投影是邪恶的，应该避免。你有一个非常好的价值 tail: T 就在那里；只是从那个项目。

// applying some more minor changes...
sealed trait Vector[+A] {
    type ThisButType[+B] <: Vector[B]
    def zip[B](other: ThisButType[B]): ThisButType[(A, B)]
}
case object Term extends Vector[Nothing] {
    override type ThisButType[+B] = Term.type
    override def zip[B](other: Term.type): Term.type = Term
}
case class Component[+A, +T <: Vector[A]](value: A, tail: T) extends Vector[A] {
    override type ThisButType[+B] = Component[B, tail.ThisButType[B]]
    override def zip[B](other: Component[B, tail.ThisButType[B]]): Component[(A, B), tail.ThisButType[(A, B)]] =
        Component((value, other.value), tail.zip(other.tail))
}

之前的例子不再有效：

val zero: Vector[Unit]#ThisButType[Int] = Term: Term.ThisButType[Int]
val two = Component((), Component((), Term): Vector[Unit])
two.zip(Component(0, zero)) // fails: don't know that zero: two.tail.ThisButType[Int]

现在代码是正确的。