函数的参数类型是逆变的，返回类型是协变的答案

【问题标题】：Functions are contravariant in their argument types and co-variant in their return types函数的参数类型是逆变的，返回类型是协变的
【发布时间】：2017-05-13 13:54:10
【问题描述】：

在发布这个问题之前，我已经阅读了this 和this 的答案，但我对这个主题的理解仍然有点不清楚，如下所述：

我理解协变和逆变独立的含义。

如果我有以下课程：

class Car {}
class SportsCar extends Car {}
class Ferrari extends SportsCar {}

还有：

object covar extends App {

    // Test 1: Works as expected

    def test1( arg: SportsCar => SportsCar ) = {
        new SportsCar
    }

    def foo1(arg: Car): Ferrari = { new Ferrari }
    def foo2(arg: SportsCar): Car = { new Ferrari }
    def foo3(arg: Ferrari): Ferrari = { new Ferrari }

    test1(foo1) // compiles
    test1(foo2) // Fails due to wrong return type - violates return type is covariant
    test1(foo3) // Fails due to wrong parameter type - violates param type is contravariant

    // Test 2: Confused - why can I call test2 succesfully with ferrari 
    // as the parameter, and unsuccesfully with a car as the parameter?

    def test2(arg: SportsCar): SportsCar = {
        new Ferrari
    }

    val car = new Car()
    val sportsCar = new SportsCar()
    val ferrari = new Ferrari()

    val f1 = test2(ferrari)  // compiles - why?
    val f2 = test2(car)      // fails - why?

}

如上所述，在Test 2中，为什么我可以以ferrari为参数调用test2成功，而以a car为参数调用失败？

函数的参数类型是逆变的，返回类型是协变的语句是否只适用于作为参数传递的函数？我想我没有在语句和我编写的 2 个测试之间做出适当的区分。

【问题讨论】：

test2 与test1 没有太大关系。第一个检查functions 本身的子类型关系，第二个检查普通旧类的子类型。
通过使你的类层次结构你说每个Ferrari IS-A SportsCar，它应该被这样对待。这就是为什么你可以在考虑基类时传递一个特定的类，但不能反过来，就像最后一行一样。

标签： scala covariance contravariance

【解决方案1】：

那是因为您将 subtyping 与 co/contravariance 混合在一起。

在您的第一个示例中，您期望Function1[-T, +R]。在这种情况下，协/逆变规则适用于函数类型。在您的第二个示例中，您遵循简单的子类型规则。

在test1 中，您传入foo1 即Car => Ferrari 一切正常，因为foo1 期望Car，但得到SportsCar，即Car。由于子类型的性质，任何需要Car 的方法都可以处理子类型。但是当我们单独讨论子类型时，这些规则就不起作用了。

如果我们用实际类型扩展test1 和foo1，也许会更清楚：

foo1:

参数类型：
- 期待：Car
- 实际：SportsCar
返回类型：
- 期待：SportsCar
- 实际：Ferrari

一切都安排妥当。

在test2 中，规则发生了变化。如果我期望 SportsCar 你传入 any car，那么我不能再依赖输入是一辆跑车并且一切都坏了，但是如果你传入一辆实际上是跑车的法拉利，一切都很好。

再次，让我们排列类型：

测试2：

第一种情况：
- 参数类型：
  - 期待：SportsCar
  - 实际：Ferrari（子类型）
- 结果：大家都很开心
第二种情况：
- 参数类型：
  - 期待：SportsCar
  - 实际：Car
- 结果：错误。我们不确定这辆车是不是真正的跑车。

【讨论】：