没有路径的路径相关类型？

Question

考虑这个简单的例子：

class Outer {
  case class Inner()
  def test(i: Inner) = {}
}

正如预期的那样，由于类型不匹配而无法编译：

val o1 = new Outer()
val o2 = new Outer()

o1.test(o2.Inner())  // doesn't compile

如果我们想定义一个独立的函数怎么办？

这样不行

def test[X <: Outer](a: X#Inner, b: X#Inner) = {}

因为这样编译就好像一切正常

test(o1.Inner(), o2.Inner())

这有效

def test(x: Outer)(a: x.Inner, b: x.Inner) = {}

因为编译：

test(o1)(o1.Inner(), o1.Inner())

而这不是：

test(o1)(o1.Inner(), o2.Inner())

但是我们必须将额外的 Outer 参数传递给 test。有可能避免这种情况吗？理想情况下，以下应该有效：

test(o1.Inner(), o1.Inner()) // ok
test(o1.Inner(), o2.Inner()) // compilation error

Answer 1

这似乎有效：

scala> def t[X <: Outer#Inner, Y <: Outer#Inner](a: X, b: Y)(implicit e: X =:= Y)=1
test: [X <: Outer#Inner, Y <: Outer#Inner](a: X, b: Y)(implicit ev: X =:= Y)Unit

scala> test(o1.Inner(), o1.Inner()) // ok

scala> test(o1.Inner(), o2.Inner())
<console>:15: error: Cannot prove that o1.Inner =:= o2.Inner.
       test(o1.Inner(), o2.Inner())
           ^

您可能还想尝试使用两个参数列表，因为它有时会影响类型推断。

Answer 2

我认为，开箱即用，不可能以令人满意的方式强制实施。例如，一种可能的解决方案可能是：

scala> def test[X <: Outer#Inner](a: X)(b: X) = ()
test: [X <: Outer#Inner](a: X)(b: X)Unit

scala> test(o1.Inner())(o1.Inner())

scala> test(o1.Inner())(o2.Inner())
<console>:16: error: type mismatch;
 found   : o2.Inner
 required: o1.Inner
       test(o1.Inner())(o2.Inner())
                                ^

看起来不错，但您可以通过显式传入类型参数来规避它。（顺便说一句，@OlivierBlanvillain 的解决方案也是如此）

scala> test[Outer#Inner](o1.Inner())(o2.Inner())

现在让我们尝试以下操作：

scala> def test[X <: Outer](a: X#Inner)(b: X#Inner) = ()
test: [X <: Outer](a: X#Inner)(b: X#Inner)Unit

scala> test(o1.Inner())(o2.Inner())

不起作用，scalac 将 X 推断为 Outer，这不够具体，我们可以提供 Outer 作为显式类型参数。我们需要一种方法来强制 X 成为单例类型，以便它只能表示路径 o1 或 o2，而不是某种可以容纳无限数量的通用类型值。是一个方法。为此，Scala 具有标记特征 Singleton 。让我们试试看：

scala> def test[X <: Outer with Singleton](a: X#Inner)(b: X#Inner) = ()
test: [X <: Outer with Singleton](a: X#Inner)(b: X#Inner)Unit

scala> test(o1.Inner())(o1.Inner())
<console>:15: error: inferred type arguments [Outer] do not conform to method test's type parameter bounds [X <: Outer with Singleton]
       test(o1.Inner())(o1.Inner())
       ^
<console>:15: error: type mismatch;
 found   : o1.Inner
 required: X#Inner
       test(o1.Inner())(o1.Inner())
                    ^

现在我们的有效案例不再有效了！问题是 scalac 拒绝推断单例类型。我们必须明确地传递它们：

scala> test[o1.type](o1.Inner())(o1.Inner())

无效案例不再有效：

scala> test(o1.Inner())(o2.Inner())
<console>:16: error: inferred type arguments [Outer] do not conform to method test's type parameter bounds [X <: Outer with Singleton]
       test(o1.Inner())(o2.Inner())
       ^
<console>:16: error: type mismatch;
 found   : o1.Inner
 required: X#Inner
       test(o1.Inner())(o2.Inner())
                    ^

scala> test[o1.type](o1.Inner())(o2.Inner())
<console>:16: error: type mismatch;
 found   : o2.Inner
 required: o1.Inner
       test[o1.type](o1.Inner())(o2.Inner())
                                         ^

scala> test[Outer](o1.Inner())(o2.Inner())
<console>:17: error: type arguments [Outer] do not conform to method test's type parameter bounds [X <: Outer with Singleton]
       test[Outer](o1.Inner())(o2.Inner())
           ^

所以这会强制执行我们想要的规则，但您必须显式传递类型...

编辑

实际上，您可以强制执行此操作而不会丢失类型推断，也无需任何外部库的帮助，但您可能不会喜欢它 :-p

META EDIT 正如评论中指出的那样，如果你足够努力，这仍然可以规避，所以我猜你坚持使用上述解决方案。

scala> import scala.language.existentials
import scala.language.existentials

scala> def test[X <: x.Inner forSome { val x: Outer }](a: X, b: X) = ()
test: [X <: x.Inner forSome { val x: Outer }](a: X, b: X)Unit

scala> test(o1.Inner(), o1.Inner())

scala> test(o1.Inner(), o2.Inner())
<console>:16: error: inferred type arguments [Outer#Inner] do not conform to method test's type parameter bounds [X <: x.Inner forSome { val x: Outer }]
       test(o1.Inner(), o2.Inner())
       ^
<console>:16: error: type mismatch;
 found   : o1.Inner
 required: X
       test(o1.Inner(), o2.Inner())
                    ^
<console>:16: error: type mismatch;
 found   : o2.Inner
 required: X
       test(o1.Inner(), o2.Inner())
                                ^

scala> test[o1.Inner](o1.Inner(), o2.Inner())
<console>:16: error: type mismatch;
 found   : o2.Inner
 required: o1.Inner
       test[o1.Inner](o1.Inner(), o2.Inner())
                                          ^

没有路径的路径相关类型？

Path-dependent types without a path?

scala

path-dependent-type

dependent-type