“应用”如何在 Scala 的伴生对象（带有 Trait）中工作？

Question

来源：Scala MEAP v10 中的函数式编程

在下面粘贴的代码中

sealed trait List[+A]
case object Nil extends List[Nothing]
case class Cons[+A](head: A, tail: List[A]) extends List[A]

object List {
  def sum(ints: List[Int]): Int = ints match {
    case Nil => 0
    case Cons(x,xs) => x + sum(xs)
 }
  def product(ds: List[Double]): Double = ds match {
    case Nil => 1.0
    case Cons(0.0, _) => 0.0
    case Cons(x,xs) => x * product(xs)
  }
  def apply[A](as: A*): List[A] = {

    if (as.isEmpty) Nil
    else Cons(as.head, apply(as.tail: _*))
  }
  val example = Cons(1, Cons(2, Cons(3, Nil)))
}

Cons对象大概是由apply()构造的，但是类型签名不同，scala最终是如何组装Cons实例的。

虽然没有取消应用，但下面的代码工作得很好，将 List 分解为 Cons(head, tail)

object a{
  val x = List(1,2,3,4,5) match {
    case Cons(x, Cons(2, Cons(4, _))) => x
    case Nil => 42
    case Cons(x, Cons(y, Cons(3, Cons(4, _)))) => x + y
    case Cons(h, t) => h + List.sum(t)
    case _ => 101
  }
}

Answer 1

Cons 实例始终由 Cons' 构造函数构造。可以直接调用：

val myList = new Cons(1, new Cons(2, Nil)) // list containing the elements 1 and 2

伴生对象上的apply 方法是一种工厂方法，允许您使用更好的语法构造列表：

val myList = List(1, 2) // expanded to List.apply(1, 2) by the compiler ; same result as above

没有理由需要它们具有相同的类型签名，因为它们不需要以相同的方式调用。

至于为什么不用定义unapply 方法就可以使用模式匹配：那是因为您将Nil 和Cons 定义为案例类/对象。案例类免费获得许多功能（由编译器生成），包括unapply 方法（但也包括equals、hashcode 和toString 例如）。

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编辑：基于 cmets 的一些精度：

Scala 中的构造函数： 在 Scala 中，每个类都有一个默认构造函数，其参数自动作为类中的字段提供——因此默认构造函数不需要有自己的方法体。例如，以下 Scala 类：

class Foo1(bar: Int)
class Foo2(val bar: Int)

大致相当于以下Java类：

public class Foo1 {
    public Foo1(int bar) {
        this.bar = bar;
    }
    private int bar;
}

public class Foo2 {
    public Foo2(int bar) {
        this.bar = bar;
    }
    private int bar;
    public int getBar() {
        return bar;
    }
}

多态性： Nil 和 Cons 都扩展了 List。这意味着Cons 是一种List。因此，如果您使用val myList = new Cons(1, Nil) 创建Cons 的实例，myList 是Cons 类型的对象...但它也是：

• List 类型
• 类型为AnyRef，因为它是所有引用类型的根类。 Scala 中的所有类默认扩展AnyRef，所以List 扩展AnyRef（因为它没有明确的extends 子句）。
• Any 类型，它是所有 Scala 类型的根。

以下代码使用您的 List/Cons/Nil 实现：

val myList = List(1, 2, 3)
  // Cons(1,Cons(2,Cons(3,Nil))) => result of the toString method generated by the compiler because it's a case class
myList.getClass.getName
  // Cons   => this is the concrete type of myList
myList.isInstanceOf[Cons[_]]
  // true   => myList is a Cons
myList.isInstanceOf[Nil.type]
  // false
myList.isInstanceOf[List[_]]
  // true   => but it's also a kind of List
val foo: List[Int] = myList
  //        => this is allowed
myList.isInstanceOf[AnyRef]
  // true
myList.isInstanceOf[Any]
  // true

val anotherList = List()
  // Nil
anotherList.getClass.getName
  // Nil$   => the name is mangled with a $ sign to differentiate the 'object Nil' in case you also declare a 'class Nil'
anotherList.isInstanceOf[List[_]]
  // true