Scala：如何指定暗示相等的类型参数边界？

Question

不要被冗长的文字吓到，要点很简单，但需要一些代码来说明问题。 :-)

设置：

假设我想创建一个特征，这里建模为某种Converter，它本身是通用的，但有一个类型化的方法convert()，它返回一个适当类型化的结果对象，比如Container[T]：

 trait Converter {
   def convert[T]( input: T ) : Container[T]
 } 
 trait Container[T]  // details don't matter

我的问题是关于方法的类型约束，特别是对于强制平等，并且有两个密切相关的部分。

第 1 部分：现在说有一种特别适合基于数组的内容的专用容器类型，如下所示：

 object Container {
   trait ForArrays[U] extends Container[Array[U]] 
 }

鉴于这种可能性，我现在想将 Converter 特别是 convert() 方法的返回类型专门化为专门的 Container.ForArrays 类型：

 object Converter {
   trait ForArrays extends Converter {
     // the following line is rubbish - how to do this right?
     def convert[E,T <: Array[E]]( input: T ) : Container.ForArrays[E]
   } 
 }

这样我就可以做这样的事情了：

val converter = new Converter.ForArrays { ... }
val input = Array( 'A', 'B', 'C' )   
val converted : Container.ForArrays[Char] = converter.convert( input )

基本上，如果已知转换器的类型为Converter.ForArrays，我希望 Scala 也将convert[Char]() 的专用返回类型推断为Container.ForArrays[Char]，即匹配的容器类型加上输入的数组类型。这是可能的吗？如果是这样，我该怎么做？例如。如何在 convert() 上指定类型参数/边界（所提供的只是一个替身——我不知道该怎么做）。哦，自然是这样它仍然会覆盖它的超级方法，否则什么也得不到。

第 2 部分： 作为后备，如果这不可能，我当然可以将 convert 函数向下推到以数组为中心的变体中，如下所示：

 trait Converter   // now pretty useless as a shared trait
 object Converter {
   trait ForValues extends Converter { 
     def convert[T]( input: T ) : Container[T] 
   }
   trait ForArrays extends Converter {
     def convert[E]( input: Array[E] ) : Container.ForArrays[E]
   } 
 }

好的。现在假设我有一个更专业的Converter.ForArrays.SetBased，它可以在内部使用一组 E 类型的元素（与“输入”数组元素类型相同）在转换期间执行一些特殊的魔法。然而，该集合现在是 trait 的一个参数，如下所示：

 case class SetBased( set: Set[F] ) extends Converter.ForArrays {
   // the following line is also rubbish...
   def convert[E = F]( input: Array[E] ) : Container.ForArrays[E] = {...}
 }

再次，这是关于 convert() 方法的类型参数。这里的困难是：我如何将类的类型参数 - F - 与方法的类型参数 - E - 粘合在一起，这样 Scala 编译器只会让用户调用 convert() 并使用一个数组元素匹配集合的元素？示例：

val set = Set( 'X', 'Y', 'Z' )
val converter = new Converter.ForArrays.SetBased( set )
val input = Array( 'A', 'B', 'C' )   
val converted : Container.ForArrays[Char] = converter.convert( input )

Answer 1

不，你不能。出于同样的原因，您不能在重写方法时缩小参数类型或扩大返回类型（但可以缩小返回类型）。但是，您可以执行以下操作（对于您的后备解决方案）：

trait Converter {
  type Constraint[T]
} 

trait ForArrays extends Converter {
  def convert[E]( input: Array[E] )( implicit ev : Constraint[T] ) : Container.ForArrays[E]
}

case class SetBased[F](set: Set[F]) extends Converter {
   type Constraint[T] = T =:= F
   def convert[E]( input: Array[E] )( implicit ev : E =:= F ) = ...
} 

Answer 2

我将假设Container.ForArrays 是Container 的子类，如果没有这个，Converter.ForArrays.convert 将与被覆盖的Converter.convert 的签名不匹配

试着写成这样：

object Converter {
  trait ForArrays extends Converter {
    def convert[E] (input: Array[E]): Container.ForArrays[E]
  } 
}

关于您的后备解决方案。如果两种类型相同，则使用相同的类型参数！

case class SetBased (set: Set[F]) extends Converter.ForArrays {
  def convert (input: Array[F]): Container.ForArrays[F] = {...}
}