为什么第一个类型参数在 Function1[-A, +B] 中定义为逆变？答案

【问题标题】：why the first type parameter is defined as contravariant in Function1[-A, +B]?为什么第一个类型参数在 Function1[-A, +B] 中定义为逆变？
【发布时间】：2023-03-04 19:47:01
【问题描述】：

全部在阅读Scala covariance / contravariance question 及其由 Daniel Spiewak 提供的答案以及“Scala 编程”一书的第 19.3-19.7 节之后，我对 Function1[-A, +B] 的定义有另一个困惑：为什么它的第一个类型参数是逆变的?我有一个理由，就是这个类型参数保证了当有多个情况时，子类型总是比超类型出现得早，同时，子类型“是”超类型。例如：

 class A
 class B extends A
 class C extends B
 scala> val withDefault: A => B = {
 | case x:B => new B
 | case x:A => new B }
 withDefault: A => B = <function1>

这里，(1) case x:B 早于 case x:A ，(2) Function1[A,B] <: function1>

【问题讨论】：

标签： scala

【解决方案1】：

逆变与模式匹配无关。这就是为什么函数类型在其参数类型上是逆变的。考虑这个函数：

def doHigherOrder(handleAnyAnimal: Animal => T,
                  anyAnimal:       Animal     ): T = {
  // ...foo...
  handleAnyAnimal(anyAnimal)
  // ...bar...
}

如果函数是协变的而不是逆变的，那么函数Duck => T 也将是Animal => T 的子类型，您可以使用doHigherOrder(handleAnyDuck)。这将是一个错误，因为在doHigherOrder 内部，handleAnyAnimal(anyAnimal) 表达式将（在运行时/评估时）归结为handleAnyDuck(anyAnimal)，这显然是不正确的，因为可以处理任何Duck 的函数可能可以' t 处理任何Animal:

def doHigherOrder(handleAnyDuck: Duck => T,
                  anyAnimal:     Animal   ): T = {
  // ...foo...
  handleAnyDuck(anyAnimal)  // <-- ERROR
  // ...bar...
}

此外，假设Creature >: Animal，函数handleAnyCreature: Creature => T确实也是Animal => T的子类型，因为可以将anyAnimal传递给可以接受anyCreature的东西。

这就是为什么自变量类型在直觉上是不可避免的。

但是，返回值是协变的，因为它们与值具有完全相同的语义：

val animal = getDuck()    // ok
val duck   = getAnimal()  // <-- ERROR

比较

val x = handleDuck(animal)  // <-- ERROR
val y = handleAnimal(duck)  // ok

形象地说，您将分配给函数参数，但从它们的返回值。使用命名参数变得更加明显：

val x = handle(duck   = animal) // <-- ERROR
val y = handle(animal = duck  ) // ok

【讨论】：