在 Scala 中，如何使类型类适用于 Aux 模式？ - 第2部分

问题描述

这是一个后续问题：In scala,how to make type class working for Aux pattern?

考虑以下示例：

  trait Base {

    type Out
    def v: Out
  }

  object Base {

    type Aux[T] = Base { type Out = T }
    type Lt[T] = Base { type Out <: T }

    class ForH() extends Base {

      final type Out = HNil

      override def v: Out = HNil
    }

    object ForH extends ForH
  }

  trait TypeClasses {

    class TypeClass[B]

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

  object T1 extends TypeClasses {

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

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

  object T2 extends TypeClasses {

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

  object T3 extends TypeClasses {

    implicit def t1[
        H <: HList,T <: Base.Lt[H]
    ]: TypeClass[T] = new TypeClass[T] {

      type HH = H
    }
  }

  object T4 extends TypeClasses {

    implicit def t1[
        H <: HList,T <: Base.Aux[H]
    ]: TypeClass[T] = new TypeClass[T] {

      type HH = H
    }
  }

  it("No Aux") {

    val v = 2

    T1.summon(v) // works
  }

  it("Aux1") {

    val v = new Base.ForH()

    T1.summon(v) // oops
    T1.summon(Base.ForH) // oops

    val v2 = new Base.ForH(): Base.Aux[HNil]
    T1.summon(v2) // works!
  }

  it("Aux2") {

    val v = new Base.ForH()

    T2.summon(v) // works
    T2.summon(Base.ForH) // works

    val v2 = new Base.ForH(): Base.Aux[HNil]
    T2.summon(v2) // works
  }

  it("Aux3") {

    val v = new Base.ForH()

    T3.summon(v) // oops
    T3.summon(Base.ForH) // oops

    val v2 = new Base.ForH(): Base.Aux[HNil]
    T3.summon(v2) // oops
  }

  it("Aux4") {

    val v = new Base.ForH()

    T4.summon(v) // oops
    T4.summon(Base.ForH) // oops

    val v2 = new Base.ForH(): Base.Aux[HNil]
    T4.summon(v2) // oops
  }

TypeClasses 的所有实现都包含其底层 TypeClass 的隐式作用域，其中，T1 是 ForH 最简单、最具体的定义，不幸的是它没有不行。 @Dan Simon 提出了一个改进（在 T2 中），它使用类型参数来允许 Spark 编译器发现 ForH <:< Base.Aux[HNil]

现在想象一下，我想扩展@Dan Simon 的解决方案，这样类型类适用于所有类，如 ForH 等不同类型的 HList（HNil 的一个超级特征）。 2 个自然扩展分别位于 T3 和 T4。

不幸的是，它们都不起作用。 T4 可以解释为 ForH <:< Aux[HList] 无效，但 T3 不能使用这个借口。另外也没有办法改进编译成功。

为什么类型类召唤算法在这种情况下失败了？应该怎么做才能使类型类模式真正起作用？

解决方法

同样，T1.summon(v) 无法编译，因为 T1.t1 不是候选对象，手动解析的 T1.summon(v)(T1.t1) 无法编译。

对于 T3 和 T4 T3.t1[HNil,Base.ForH]，T4.t1[HNil,Base.ForH] 将成为候选

T3.summon(v)(T3.t1[HNil,Base.ForH]) // compiles
T4.summon(v)(T4.t1[HNil,Base.ForH]) // compiles

但问题是 H 首先被推断，它被推断为 Nothing 但 t1[Nothing,Base.ForH] 不满足类型边界。

所以问题不在于隐式解析算法，没关系，问题在于类型推断（而且我们都知道它在 Scala 中非常弱）。

如果您修改 H,Nothing

，您可以防止 T3.t1 被推断为 T4.t1 过快

object T3 extends TypeClasses {    
  implicit def t1[
    H <: HList,T <: Base/*.Lt[H]*/
  ](implicit ev: T <:< Base.Lt[H]): TypeClass[T] = new TypeClass[T] {
    type HH = H
  }
}

object T4 extends TypeClasses { 
  implicit def t1[
    H <: HList,T <: Base/*.Aux[H]*/
  ](implicit ev: T <:< Base.Aux[H]): TypeClass[T] = new TypeClass[T] {
    type HH = H
  }
}

T3.summon(v) // compiles
T4.summon(v) // compiles