Scala 无法推断出正确的类型参数

Question

背景信息：我目前正在尝试建立一个通用图形库，其中包含一些不同的搜索算法（我从 Dijkstra 开始）。我设置了一些特征来表示可以在某些类型的图表中找到的方法（例如加权、有向）：

trait GraphOps[V,E] { ... }
trait WeightedGraphOps[V,E] extends GraphOps[V,E] { ... }
trait DirectedGraphOps[V,E] extends GraphOps[V,E] { ... }
object GraphOps{
  def Dijkstra[V,E,G <: WeightedGraphOps[V,E] with DirectedGraphOps[V,E]](graph:G, start:V) = { ... }
}

在其他地方，我有一个类作为我想在其上运行 Dijkstra 算法的加权有向图的具体实现：

class GraphMap[T](...)
extends scala.collection.mutable.Map[Position,T]
with WeightedGraphOps[Position,Edge] with DirectedGraphOps[Position,Edge] { ... }

但是当我尝试测试它时：

val graph = new GraphMap[Int](...)
val (dist, prev) = GraphOps.Dijkstra(graph, Position(0,0))

问题：我在编译时收到以下错误：error: inferred type arguments [com.dylan.data.Position,Nothing,com.dylan.data.GraphMap[Int]] do not conform to method Dijkstra's type parameter bounds [V,E,G <: com.dylan.data.WeightedGraphOps[V,E] with com.dylan.data.DirectedGraphOps[V,E]]
我花了很长时间才注意到它推断我的 Edge (E) 类型为Nothing，但我不明白为什么它无法成功推断它应该是Edge。为什么它无法推断出该类型参数，我该如何解决？

附：我尝试执行以下操作，并让它工作，但这对于应该是一种方便的方法来说似乎非常不方便：

type Helpful = WeightedGraphOps[Position,Edge] with DirectedGraphOps[Position,Edge]
val (dist, prev) = GraphOps.Dijkstra[Position,Edge,Helpful](graph, Position(0,0))

Answer 1

Daniel 可能是对的，现有的 Scala 类型推断器需要更直接的信息来确定 E 必须是 Edge。此外，据我了解，类型推断是故意未指定的，以便为未来的改进让路。

无论如何，我认为您可以采用另一种设计方法来解决类型推断问题：使用类型 members 而不是参数。我已经用下面的自包含代码说明了我的意思。关键思想是E 和V 类型成为GraphOps 类型的一部分，但它们仍然可以通过使用类型细化 以类型参数的形式出现，如Dijkstra方法。

trait GraphOps { type E; type V }
trait WeightedGraphOps extends GraphOps { }
trait DirectedGraphOps extends GraphOps { }
object GraphOps{
  def Dijkstra[V0, G <: (WeightedGraphOps{type V = V0})
                         with (DirectedGraphOps{type V = V0})]
      (graph:G, start:V0) = { }
}

case class Position(x: Int, y: Int)
case class Edge()

case class GraphMap[T]() extends WeightedGraphOps with DirectedGraphOps {
  type E = Edge
  type V = Position
}

object Test {
  val graph = new GraphMap[Int]( )
  GraphOps.Dijkstra(graph, Position(0,0))
}

编辑： 这种类型成员方法的一个潜在限制是在方法Dijkstra 中对类型参数G 的约束较少。具体来说，边界WeightedGraphOps 和DirectedGraphOps 不限于具有相同类型的成员E。我不确定如何在不遇到您最初报告的类型推断问题的情况下解决此问题。一种方法是这个问题中的模式：Why do these type arguments not conform to a type refinement?，但似乎 Scala 编译器无法处理它。

Edit2 忽略以上段落。正如 Dylan 在 cmets 中提到的，对于这种 diamond inheritance 情况，Scala 很好地确保了类型 E 的一致性。例如，以下编译正常：

trait GraphOps { type E; type V }
trait WeightedGraphOps extends GraphOps { def f(e: E) }
trait DirectedGraphOps extends GraphOps { def e: E }
object GraphOps{
  def Dijkstra[V0, G <: (WeightedGraphOps{type V = V0}) with (DirectedGraphOps{type V = V0})] (graph:G, start:V0) = {
    graph.f(graph.e)
  }
}

Answer 2

为什么它应该是Edge？如果您查看Dijkstra 的声明，您会发现没有任何参数引用E：(graph:G, start:V)。所以 Scala 知道G 应该是什么，V 应该是什么。没有参数引用E。