Scala：基于类型的列表分区

Question

我有这段代码想要改进：

sealed abstract class A
case class B() extends A
case class C() extends A
case class D() extends A

case class Foo[+T <: A](a: T)

/** Puts instances that match Foo(B()) in the first list and everything else,
  * i.e. Foo(C()) and Foo(D()), in the second list. */
def partition(foos: List[Foo[_ <: A]]): (List[Foo[B]], List[Foo[_ <: A]]) = {
  // ...
}

我想在以下方面对此进行改进：

1. 我能否更改partition 的返回类型，使其表明第二个列表中没有Foo[B]？
2. 我可以去掉Foo 的类型参数T（即将Foo 更改为case class Foo(a: A)）并仍然用相同的类型保证声明partition 吗？ （显然，它必须返回不同于 (List[Foo], List[Foo]) 的内容。）

P.S.：如果“shapeless”标签与这个问题无关，请告诉我。

Answer 1

这个问题有点棘手，因为 Scala 混合了 algebraic data types（就像你的 A）和子类型。在大多数带有 ADT 的语言中，B、C 和 D 根本不是类型——它们只是“构造函数”（在某种意义上与 OOP 构造函数相似但不同）。

在这些语言（如 Haskell 或 OCaml）中谈论 Foo[B] 是没有意义的，但在 Scala 中您可以，因为 Scala 将 ADT 实现为扩展基本特征或类的案例类（和类对象） .不过，这并不意味着您应该到处谈论Foo[B]，一般来说，如果您想用 FP 术语思考并利用类型系统来发挥自己的优势，那么最好不要.

回答您的具体问题：

1. 不，没有任何方便的方式。您可以使用标记联合（带有Either[Foo[C], Foo[D]] 元素的列表）或类似Shapeless 的Coproduct（带有Foo[C] :+: Foo[D] :+: CNil 元素的列表）来表示“A 类型的事物列表，但不是B” ，但是这两种方法都是相当笨重的机器，可能一开始就不是最好的主意。
2. 我建议不要在 A 的子类型上参数化 Foo，但如果您希望能够在类型级别表示“包含 B 的 Foo”，您将需要保持当前的方法。

为了解决您的后记：如果您想在 ADT 上进行泛化，Shapeless 绝对适用 - 例如，请参阅我的博客文章 here 关于构造函数分区。不过，如果你只是为A 这样做，Shapeless 可能不会给你买太多。

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作为脚注，如果我真的需要一个分区操作来拆分Foo[B] 类型的元素，我可能会这样写：

def partition(foos: List[Foo[A]]): (List[Foo[B]], List[Foo[A]]) =
  foos.foldRight((List.empty[Foo[B]], List.empty[Foo[A]])) {
    case (Foo(B()), (bs, others)) => (Foo(B()) :: bs, others)
    case (other, (bs, others)) => (bs, other :: others)
  }

这并不理想——如果我们真的想要一个List[Foo[B]]，最好有一个List[Foo[~B]] 来代表剩菜——但也不算太糟糕。

Answer 2

我要展示的不是一个非常灵活的解决方案。它的用途完全取决于您要建模的内容，但我认为这仍然是一种有趣的方法。

您可以在层次结构中引入第二个特征，例如 T，并从中扩展所有非 B 案例类。

sealed trait A
sealed trait T extends A

case class B() extends A
case class C() extends A with T
case class D() extends A with T

case class Foo[+T <: A](a: A)

def partition(foos: List[Foo[A]]): (List[Foo[B]], List[Foo[T]]) = ???