从 DSL 到函数的 Scala 自然转换

Question

我正在尝试在各种 * -> * -> * 之间执行自然转换所以我想 F[A, B] => G[A, B] 具体来说，我正在尝试定义一个 DSL，然后我可以将其转换为实际的函数定义，因此 MyDSL[A, B] => Function[A, B]

这是自然变换的定义：

trait ~~>[F[_, _], G[_, _]] {
  def apply[A, B](fab: F[A, B]): G[A, B]
}

object ~~> {
  def apply[F[_, _], G[_, _]](implicit f2g: F ~~> G): F ~~> G = f2g
}

DSL 看起来像这样：

sealed trait MyDSL[A, B]

object MyDSL {

  case object Add1 extends MyDSL[Int, Int]
  case object Show extends MyDSL[Int, String]

  implicit def dsltoF: MyDSL ~~> Function = new ~~>[MyDSL, Function] {
    override def apply[A, B](fab: MyDSL[A, B]): Function[A, B] = fab match {
      case Add1 => i => i + 1
      case Show => i => i.toString
    }
  }
}

直接使用自然变换效果很好：

dsltoF(Add1)

输出：res0: Function[Int,Int] = MyDSL$$anon$$Lambda16/700824958@6f3aa425

它甚至适用于返回函数是采用 2 个类型参数的方法的情况。

当我尝试定义一个使用一种类型参数的泛型方法进行转换的 DSL 对象时，它出现了问题。

case class Id[A]() extends MyDSL[A, A]

implicit def dsltoF: MyDSL ~~> Function = new ~~>[MyDSL, Function] {
    override def apply[A, B](fab: MyDSL[A, B]): Function[A, B] = fab match {
      case Id() => identity[A] _
      case Add1 => i => i + 1
      case Show => i => i.toString
    }
  }

我收到 found A required B 编译错误。在这种情况下，Scala 无法识别 B 是 A。

我明白为什么了，因为类型参数 A 和 B 不一定与我要返回的函数的定义正确相关，因此即使这样写： case Add1 => i => i + 1 IntelliJ 中有红线，因为它没有意识到即使添加 "is a" MyDSL[Int, Int]。虽然 Scala 对此没问题。

类型参数对应用于自然变换的方法签名的所有可能性都是开放的，但在这种情况下它需要某种限制。我的猜测是因为 DSL case class 中没有值来限制类型参数，它归结为模式匹配，这已经超过了 Scala 解释方法签名的地方，因此它期望一个不同的输入 B 它会叫。

我当然可以通过 .asInstanceOf 肮脏的方式解决这个问题，但我的意思是来吧。

如果有任何不同的策略来实现这一点，我们将不胜感激。

Answer 1

这是该语言当前版本的类型推理系统中的一个已知限制，应该在未来的版本中取消。

在这种情况下，您可以在模式匹配中使用类型变量来解决此限制：

import scala.language.higherKinds

trait ~~>[F[_, _], G[_, _]] {
  def apply[A, B](fab: F[A, B]): G[A, B]
}

object ~~> {
  def apply[F[_, _], G[_, _]](implicit f2g: F ~~> G): F ~~> G = f2g
}

sealed trait MyDSL[A, B]

object MyDSL {

  case class Id[A]() extends MyDSL[A, A]
  case class Const[A, B](constantResult: B) extends MyDSL[A, B]
  case object Add1 extends MyDSL[Int, Int]
  case object Show extends MyDSL[Int, String]

  implicit def dsltoF: MyDSL ~~> Function = new (MyDSL ~~> Function) {
    override def apply[A, B](fab: MyDSL[A, B]): Function[A, B] = fab match {
      case _: Id[x] => identity[x] _
      case c: Const[a, b] => (_ => c.constantResult)
      case Add1 => i => i + 1
      case Show => i => i.toString
    }
  }
}

本质上：如果没有 "place" 编译器可以存放更多特定类型信息的地方，只需在模式中给它一个类型变量，以便它可以将推断的类型信息附加到它。

从 DSL 到函数的 Scala 自然转换

Scala Natural Transformation from DSL to Function

generics

functional-programming

scala

type-inference

pattern-matching