使用多态函数映射通用元组答案

【问题标题】：Mapping over generic tuples with polymorphic functions使用多态函数映射通用元组
【发布时间】：2021-06-09 07:41:24
【问题描述】：

Scala 3 提供polymorphic functions 和Tuples 类似于无形HList：

scala> 1 *: "foo" *: Tuple()
val res0: (Int, String) = (1,foo)

scala> val f: ([T] => T => Option[T]) = [T] => (v: T) => Some(v)
val f: PolyFunction{apply: [T](x$1: T): Option[T]} = <function1>

scala> res0.map(f)
val res1: Option[Int] *: Option[String] *: EmptyTuple = (Some(1),Some(foo))

我们如何使用 Scala 3 功能重新实现以下无形 example？

import poly._

object choose extends (Set ~> Option) {
  def apply[T](s : Set[T]) = s.headOption
}

scala> val sets = Set(1) :: Set("foo") :: HNil
sets: Set[Int] :: Set[String] :: HNil = Set(1) :: Set(foo) :: HNil

scala> val opts = sets map choose
opts: Option[Int] :: Option[String] :: HNil = Some(1) :: Some(foo) :: HNil

换句话说，我们怎么能编译这样的东西

scala> val choose: ([T] => Set[T] => Option[T]) = [T] => (s: Set[T]) => s.headOption
val choose: PolyFunction{apply: [T](x$1: Set[T]): Option[T]} = <function1>

scala> val sets = Set(1) *: Set("foo") *: Tuple()
val sets: (Set[Int], Set[String]) = (Set(1),Set(foo))

scala> sets.map(choose)
1 |sets.map(choose)
  |         ^^^^^^
  |     Found:    (choose : PolyFunction{apply: [T](x$1: Set[T]): Option[T]})
  |     Required: PolyFunction{apply: [t](x$1: t): Any}

【问题讨论】：

标签： scala scala-3 hlist polymorphic-functions

【解决方案1】：

Shapeless map 比 Scala 3 tuple map 更神奇，后者的签名是：

def map[F[_]](f: [t] => (x$1: t) => F[t]): Map[Tuple, F]

Map[Tuple, F] 是一个特殊的match type，它基本上是一个元组，每个参数类型都包含在F[_] 中。问题是形状，t => F[t] 可以防止过多的花哨。

当然，F 本身可以是匹配类型：

type Choose[T] = T match {
  case Set[a] => Option[a]
}

def choose[T](t: T): Choose[T] = t match
  case set: Set[a] => set.headOption

// messy, but it works
@main def run =
  val sets = Set(1) *: Set("foo") *: Tuple()
  println(sets.map([T] => (t: T) => choose(t)))

目前an issue 编译器不会从方法中推断出多态函数。匹配类型也不是完全类型安全的，例如执行 choose("string") 将编译但会抛出 MatchError。我还遇到了从多态函数值推断匹配类型的问题，因此使用了def 方法。

【讨论】：