返回指定类型的通用 Traversable

Question

我希望能够对T[_] <: Traversable 之类的类型进行通用操作，以便我可以执行映射和过滤等操作，但我想尽可能推迟决定选择哪个Traversable .

我希望能够针对通用T[Int] 编写函数，返回T[Int] 而不是Traversable[Int]。因此，例如，我想将一个函数应用于 Set[Int] 或 Vector[Int] 或任何扩展 Traversable 并取回该类型的东西。

我首先尝试以一种简单的方式来做到这一点，例如：

trait CollectionHolder[T[_] <: Traversable[_]] {

  def easyLessThanTen(xs: T[Int]): T[Int] = {
    xs.filter(_ < 10)
  }
}

但这不会编译：缺少扩展函数的参数类型。但是，如果函数采用Traversable[Int] 而不是T[Int]，它将编译，所以我认为我可以使用Traversable 并转换为T。这将我引向CanBuildFrom

object DoingThingsWithTypes {    

  trait CollectionHolder[T[_] <: Traversable[_]] {

    def lessThanTen(xs: T[Int])(implicit cbf: CanBuildFrom[Traversable[Int], Int, T[Int]]): T[Int] = {

      val filteredTraversable = xs.asInstanceOf[Traversable[Int]].filter(_ < 10)

      (cbf() ++= filteredTraversable).result
}

编译。但是在我的测试中：

val xs = Set(1, 2, 3, 4, 1000)

object withSet extends CollectionHolder[Set]

withSet.lessThanTen(xs) shouldBe Set(1, 2, 3, 4)

我收到以下编译器错误：

无法构造带有类型元素的 Set[Int] 类型的集合 Int 基于 Traversable[Int] 类型的集合。不够 方法lessThanTen的参数：（隐式cbf： scala.collection.generic.CanBuildFrom[Traversable[Int],Int,Set[Int]])Set[Int]。 未指定值参数cbf。

我在哪里可以获得 CanBuildFrom 来进行此转换？或者更好的是，我怎样才能修改我更简单的方法以获得我想要的结果？或者我是否需要使用类型类并为我感兴趣的每个 Traversable 编写一个隐式实现（一个用于 Set，一个用于 Vector 等）？如果可能的话，我宁愿避免使用最后一种方法。

Answer 1

使用 (Scala 2.12.8) 标准库而不是 cat/scalaz/etc。你需要看看GenericTraversableTemplate。 filter 没有在那里定义，但可以很容易地定义：

import scala.collection.GenTraversable
import scala.collection.generic.GenericTraversableTemplate

trait CollectionHolder[T[A] <: GenTraversable[A] with GenericTraversableTemplate[A, T]] {

  def lessThanTen(xs: T[Int]): T[Int] = {
    filter(xs)(_ < 10)
  }

  def filter[A](xs: T[A])(pred: A => Boolean) = {
    val builder = xs.genericBuilder[A]
    xs.foreach(x => if (pred(x)) { builder += x })
    builder.result()
  }
}

在你提到nonEmpty和exists的评论中；由于GenTraversable 类型绑定，它们可用。真的filter 也是，问题是它返回GenTraversable[A] 而不是T[A]。

Scala 2.13 对集合进行了重新设计，因此那里的方法可能会略有不同，但我还没有看够。

另外：T[_] <: Traversable[_] 可能不是您想要的，而不是 T[A] <: Traversable[A]；例如如果您有T[Int] <: Traversable[String]，则不会违反第一个约束。

Answer 2

是的，我是说你应该使用 typeclasses。
但是，您不必实现它们，也不必为您需要的类型提供它们的实例。因为，这些非常常见，可以在 库 中找到，例如 cats 或 scalaz。

例如，使用cats:

import cats.{Traverse, TraverseFilter}
import cats.syntax.all._ // Provides the nonEmpty, filter & map extension methods to C.

import scala.language.higherKinds

def algorithm[C[_]: TraverseFilter: Traverse](col: C[Int]): C[Int] =
  if (col.nonEmpty)
    col.filter(x => x < 10)
  else
    col.map(x => x * 2) // nonsense, but just to show that you can use map too.

你可以这样使用：

import cats.instances.list._

algorithm(List(1, 200, 3, 100))
// res: List[Int] = List(1, 3)

值得补充的是，还有很多其他方法，例如exists、foldLeft、size 等。
看看documentation。如果这是您第一次使用cats 或scalaz 或这些概念，您可能会发现scala-with-cats 非常有启发性。