使用 Shapeless 解决函数 args 以驱动列表处理的问题

Question

以下要点包含我正在玩的一个想法的代码

package com.test1

import scala.language.implicitConversions
import shapeless._
import FromTraversable._
import Traversables._
import Nat._
import Tuples._

trait ToArity[P, N <: Nat]

object ToArity {
  implicit def prod1[P <: Product1[_]] = new ToArity[P, _1] {}
  implicit def prod2[P <: Product2[_, _]] = new ToArity[P, _2] {}
  // ad nauseum...
}

trait SizedHListAux[A, N <: Nat, T <: HList]

object SizedHListAux {
  implicit def base[A, H <: HList] = new SizedHListAux[A, _0, HNil] {}
  implicit def induct[A, H <: HList, N <: Nat, P <: Nat](implicit r: PredAux[N,P], k: SizedHListAux[A, P, H]) = new SizedHListAux[A, N, A :: H] {}
}

trait SomeFun {
  type Result
  def apply(): Result
}

// I want to abstract over A, the contained type in the List
// over P the Product type which is the arg notably its arity
// This means we need to recover arity of the Product type and render it in value space
// and also means that we need to compute the type of the intermediate HList
object SomeFun {
  def produce(m: SomeFun): m.Result = m()

  implicit def fromF1[T, A, P <: Product, N <: Nat, H <: HList](f1: (P => T, List[A]))(implicit k: ToArity[P, N], toI: ToInt[N], l: SizedHListAux[A, N, H], toHL: FromTraversable[H], tp: TuplerAux[H, P]) =
    new SomeFun {
      type Result = (T, List[A])
      def apply(): Result = {
        val (f, as) = f1
        val (ts, rest) = (as.take(toI()), as.drop(toI()))
        f((toHL(ts).get).tupled) -> rest
      }
    }
  // Debug Arity checker
  def printArity[P <: Product, N <: Nat](p: P)(implicit k: ToArity[P, N], toI: ToInt[N]) = println("Arity: " + toI())
}

object Test {
  val thedata = List("foo", "bar", "baz", "bob")
  val tfn = (x: (String, String)) => println("%s and %s".format(x._1, x._2))
  def foo = SomeFun.printArity("a" -> "b")
  //def doit = SomeFun.produce((tfn, thedata)) // Adding this line does not compile
}

这个想法是您使用函数的参数 arity（在本例中为 Product 类型的 arity）来驱动关联 List[A] 的解析。有点像使用胶带从石墨上剥离石墨烯层，即功能的类型将事物从列表中拉出。这只是一个使用单一包含类型的草图，但我想它可以被概括。重要的方面是函数本身不知道 List 处理。

但是......当试图解决 ToArity[P,N] 隐式时，这个概念似乎失败了。正如 printArity() 所证明的那样，ToArity 本身是可解析的。

有人能解释一下为什么这在 fromF1 的上下文中无法解决吗？是不是它不能解决所有的依赖隐式然后用第一个注册错误，即找不到满足To​​Arity、ToInt和SizedHListAux的N？

Answer 1

更新：我刚刚看到您的编辑，这意味着您已经解决了这里前几段中提到的问题，但我希望其余部分有用。

问题是您的 SizedHListAux 实例没有被推断：

scala> implicitly[SizedHListAux[String, _1, String :: HNil]]
<console>:25: error: could not find implicit value for parameter e...

幸运的是，这很容易解决：

object SizedHListAux {
  implicit def base[A] = new SizedHListAux[A, _0, HNil] {}
  implicit def induct[A, H <: HList, N <: Nat, P <: Nat](implicit
    r: PredAux[N, P],
    k: SizedHListAux[A, P, H]
  ) = new SizedHListAux[A, N, A :: H] {}
}

我刚刚删除了R <: PredAux[N, P] 类型参数并正确键入了r。我还在base 上删除了未使用的类型参数H，即使它没有引起问题——它只是没有做任何事情。

这几乎是全部——现在fromF1 的所有实例都得到了推断：

scala> SomeFun.fromF1((tfn, thedata))
res0: SomeFun{type Result = (Unit, List[String])} = SomeFun$$anon$1@7eacbeb

不过，您仍然无法获得从 (tfn, thedata) 到 SomeFun 类型的视图。考虑以下简化示例：

scala> trait Foo
defined trait Foo

scala> trait Bar[A, B]
defined trait Bar

scala> implicit def toInt[F <: Foo, X](f: F)(implicit ev: Bar[F, X]) = 42
toInt: [F <: Foo, X](f: F)(implicit ev: Bar[F,X])Int

scala> implicit object fooBar extends Bar[Foo, String]
defined module fooBar

scala> toInt(new Foo {})
res0: Int = 42

scala> implicitly[Foo => Int]
<console>:12: error: No implicit view available from Foo => Int.
              implicitly[Foo => Int]

因此，即使我们在作用域中有一个隐式方法可以将Foo 转换为Int，但X 在尝试查找从Foo 到Int 的视图时会给编译器带来问题.

在您的情况下，我会通过跳过 SomeFun 业务并使用一个采用 (P => T, List[A]) 并返回 (T, List[A]) 的方法来避免此限制。

我还会注意到ToArity 和SizedHListAux 似乎都没有必要，因为您可以使用TuplerAux、LengthAux 和LUBConstraint 收集相同的证据。例如：

import shapeless._

trait SomeFun {
  type Result
  def apply(): Result
}

implicit def fromF1[T, A, P <: Product, N <: Nat, H <: HList](
  f1: (P => T, List[A])
)(implicit
  tp: TuplerAux[H, P],
  hl: LengthAux[H, N],
  toHL: FromTraversable[H],
  allA: LUBConstraint[H, A],
  toI: ToInt[N]
) = new SomeFun {
  type Result = (T, List[A])
  def apply(): Result = {
    val (f, as) = f1
    val (ts, rest) = (as.take(toI()), as.drop(toI()))
    f((toHL(ts).get).tupled) -> rest
  }
}

然后：

val tfn = (x: (String, String)) => println("%s and %s".format(x._1, x._2))
val thedata = List("foo", "bar", "baz", "bob")
val sf = fromF1((tfn, thedata))

最后：

scala> sf()
foo and bar
res2: (Unit, List[String]) = ((),List(baz, bob))

不需要烦人的prodN 样板。