Scala 什么时候需要@uncheckedVariance，为什么在 GenericTraversableTemplate 中使用它？

Question

@uncheckedVariance 可用于弥合 Scala 的声明站点差异注释和 Java 的不变泛型之间的差距。

scala> import java.util.Comparator    
import java.util.Comparator

scala> trait Foo[T] extends Comparator[T]
defined trait Foo

scala> trait Foo[-T] extends Comparator[T]     
<console>:5: error: contravariant type T occurs in invariant position in type [-T]java.lang.Object with java.util.Comparator[T] of trait Foo
       trait Foo[-T] extends Comparator[T]
             ^

scala> import annotation.unchecked._    
import annotation.unchecked._

scala> trait Foo[-T] extends Comparator[T @uncheckedVariance]    
defined trait Foo

这说明 java.util.Comparator 是自然逆变的，即类型参数 T 出现在参数中，从不出现在返回类型中。

这提出了一个问题：为什么它还用于不从 Java 接口扩展的 Scala 集合库中？

trait GenericTraversableTemplate[+A, +CC[X] <: Traversable[X]] extends HasNewBuilder[A, CC[A] @uncheckedVariance]

此注解的有效用途是什么？

Answer 1

我发现另一个使用@uncheckedVariance 的地方——返回抽象类型参数的默认值的合成方法：

M:\>scala -Xprint:typer -e "class C { def p[T >: Null](t: T = null) = t }"
[[syntax trees at end of typer]]// Scala source: (virtual file)
package <empty> {
  final object Main extends java.lang.Object with ScalaObject {
    def this(): object Main = {
      Main.super.this();
      ()
    };
    def main(argv: Array[String]): Unit = {
      val args: Array[String] = argv;
      {
        final class $anon extends scala.AnyRef {
          def this(): anonymous class $anon = {
            $anon.super.this();
            ()
          };
          class C extends java.lang.Object with ScalaObject {
            <synthetic> def p$default$1[T >: Null <: Any]: Null @scala.annotation.unchecked.uncheckedVariance = null;
            def this(): this.C = {
              C.super.this();
              ()
            };
            def p[T >: Null <: Any](t: T = null): T = t
          }
        };
        {
          new $anon();
          ()
        }
      }
    }
  }

Answer 2

在我的论文中，我描述了一种微积分 Scalina，它具有边界和方差注释作为类语言的一部分（早期版本也可作为 workshop paper 获得）。与此讨论相关的是我想在开发此微积分时采取的下一步：在此之上构建另一个层，以便您可以抽象出边界（简单）和方差注释（让我头晕目眩）。实际上，您不会只是在其中添加 1 个额外的层，而是将您的多态性构造泛化，以便它们在所有级别上工作，并将您的“属性”（边界、方差注释、所需的隐式参数......）变成常规类型有特殊的种类，它们都是抽象的。

Edsko de Vries 在唯一性类型的上下文中很好地解释了“属性就是类型”的想法。

Uniqueness Typing Simplified, Edsko de Vries、Rinus Plasmeijer 和 David Abrahamson。 在 Olaf Chitil、Zoltán Horváth 和 Viktória Zsók（编辑）中： IFL 2007，LNCS 5083，第 201-218 页，2008。

摘要：我们提出了一种唯一性类型 比两者都简单的系统 Clean的唯一性系统和 我们之前提出的系统。新的 类型系统很简单 实施并添加到现有的 编译器，并且可以很容易地扩展 具有高级功能，例如更高 等级类型和不可预测性。我们 描述我们在 Morrow 的实现， 一种实验性的功能语言 具有这两个功能。最后，我们 证明核心类型的健全性 系统相对于 按需调用 lambda 演算。

Answer 3

问题在于 GenericTraversableTemplate 被使用了两次：一次用于可变集合（其类型参数应该是不变的），一次用于不可变集合（其中协方差始终为王）。

GenericTraversableTemplate 的类型检查假定 A 类型参数具有协方差或不变性。但是，当我们以可变特征继承它时，我们必须选择不变性。相反，我们希望不可变子类中的协方差。

由于我们不能抽象 GenericTraversableTemplate 中的方差注释（还 ;-)），因此我们可以根据子类将其实例化为任何一个，我们必须求助于强制转换（@uncheckVariance 本质上是一种-投掷）。为了进一步阅读，我推荐我的论文（对不起;-)）或我们最近的bitrot paper