为 Scala trait 中的方法指定具体类型

Question

我想在 Scala trait 中定义一个方法，其中方法的参数和返回类型对应于扩展该 trait 的同一个具体类。我尝试过类似以下的方法：

trait A {
  def foo(obj: this.type): this.type
}

final case class B(val bar: Int) extends A {
  override def foo(obj: B): B = {
    B(obj.bar + this.bar)
  }
}

object Main {
  def main(args: Array[String]) = {
    val b1 = new B(0)
    val b2 = new B(0)
    val b3: B = b1.foo(b2)
  }
}

但是，尝试编译此代码会出现以下错误：

Test.scala:5: error: class B needs to be abstract. Missing implementation for:
  def foo(obj: B.this.type): B.this.type // inherited from trait A
case class B(val bar: Int) extends A {
           ^
Test.scala:6: error: method foo overrides nothing.
Note: the super classes of class B contain the following, non final members named foo:
def foo: ((obj: _1.type): _1.type) forSome { val _1: B }
  override def foo(obj: B): B = {
               ^
2 errors

显然我对这里的 Scala 类型系统有一些误解。 foo 在B 类中的签名是我想要的，但我不知道如何正确定义A 中的方法（或者如果这甚至可能）。 this question 似乎在问一些非常相似的问题，但我没有立即看到答案如何适用于我的情况。

Answer 1

类型注解this.type表示你只能返回this。因此，在这种情况下，您可能不会返回 B 的另一个实例，方法参数也是如此。

如果这只是返回类型，一个解决方案是要求foo返回A类型的东西，B中的覆盖方法可以将返回类型专门化为返回B。

但是，由于您还有一个想要成为子类型类型的参数，您可以使用Self Recursive Type。下面的示例编译并应该做你想做的。

  trait A[S <: A[S]] {
    def foo(obj: S): S
  }

  case class B(val bar: Int) extends A[B] {
    override def foo(obj: B): B = {
      B(obj.bar + 1)
    }
  }

Answer 2

考虑类型类解决方案

case class B(bar: Int)

// type class
trait Fooable[A] {
  def foo(x: A, y: A): A
}

// proof that B satisfies Fooable constraints
implicit val fooableB: Fooable[B] = new Fooable[B] {
  override def foo(x: B, y: B): B = B(x.bar + y.bar)
}

// a bit of syntax sugar to enable x foo y
implicit class FooableOps[A](x: A) {
  def foo(y: A)(implicit ev: Fooable[A]) = ev.foo(x,y)
}

val b1 = B(1)
val b2 = B(41)
b1.foo(b2)
// B(42)

哪个 Scala 3 simplifies 到

case class B(bar: Int)

// type class
trait Fooable[A] {
  extension (x: A) def foo (y: A): A
}

// proof that B satisfies Fooable constraints + syntactic sugar
given Fooable[B] with
   extension (x: B) def foo (y: B): B = B(x.bar + y.bar) 


val b1 = B(1)
val b2 = B(41)
b1.foo(b2)
// B(42)

请参阅 Scala 常见问题解答：How can a method in a superclass return a value of the “current” type?