Scala中的有界类型参数化案例类和默认参数的问题

Question

考虑以下（使用 Scala 2.8.1 和 2.9.0 测试）：

trait Animal
class Dog extends Animal

case class AnimalsList[A <: Animal](list:List[A] = List())
case class AnimalsMap[A <: Animal](map:Map[String,A] = Map())

val dogList = AnimalsList[Dog]()  // Compiles
val dogMap = AnimalsMap[Dog]()    // Does not compile

最后一行失败：

error: type mismatch;
 found   : scala.collection.immutable.Map[Nothing,Nothing]
 required: Map[String,Main.Dog]
Note: Nothing <: String, but trait Map is invariant in type A.
You may wish to investigate a wildcard type such as `_ <: String`. (SLS 3.2.10)
Error occurred in an application involving default arguments.
    val dogMap = AnimalsMap[Dog]()    // Does not compile
                       ^
one error found

将其更改为 val dogMap = AnimalsMap[Dog](Map()) 可修复它，但不再利用默认参数值。

既然 List 对应项按预期工作，为什么默认值被推断为 Map[Nothing,Nothing]？有没有办法创建一个使用 map arg 的默认值的 AnimalsMap 实例？

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编辑：我已经接受了对我更紧迫的第二个问题的回答，但我仍然想知道为什么Map() 的密钥类型在这两种情况下的推断方式不同：

case class AnimalsMap1(map:Map[String,Animal] = Map())
val dogs1 = AnimalsMap1() // Compiles

case class AnimalsMap2[A <: Animal](map:Map[String,A] = Map())
val dogs2 = AnimalsMap2[Dog]() // Does not compile

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编辑 2： 似乎类型界限无关紧要 - 案例类的任何参数类型都会导致问题：

case class Map3[A](map:Map[String,A] = Map())
val dogs3 = Map3[Dog]() // Does not compile

Answer 1

Scala 有一个特性，您可以将一个类定义为在其泛型参数中是协变/逆变的。

作为协方差的一个例子：很自然地认为如果class Student extends Person 那么List[Student]“扩展”List[Person]。这是因为每个接受List[Person] 的方法在使用对象List[Student] 时应该没有问题。这在 Java 中是不可能的（不使该方法也通用）。

逆变是相反的，解释起来有点棘手。当类型应该被推送到泛型类时，它是必需的，而不是读取（在List[Person] 中，您读取列表的元素）。一般的例子是一个函数。函数的参数类型被放入其中，所以如果一个方法需要一个函数 Person => String 它不能用函数 Student => String 调用（它会用一个人调用参数，但它需要一个学生)

Scala 还定义了Nothing 以隐式扩展所有内容。它是底部类型。所以List[Nothing] 总是“扩展”List[X] 用于任何 X。List() 创建List[Nothing]，而协方差就是你可以写val x: List[Person] = List() 的原因。

无论如何，Map 的键类型是不变的。原因是Map[A, B] 就像一个函数A => B，所以它只能在A 中是逆变的。另一种方法是考虑如果您将Map[Student, String] 传递给期望Map[Person, String] 的方法会发生什么，显然它可能会尝试将Person 对象放入其中，这是不好的，另一种方法是可以的。另一方面，一个Map可以看成Iterable[(A, B)]，这里它应该在A中是协变的，所以它的值是不变的。

结果是您不能将Map[Nothing, Nothing] 分配给Map[String, Animal] 类型的变量。 Map() 创建一个 Map[Nothing, Nothing]

编译器会告诉你：

scala> val dogs3 = Map3[Dog]()
<console>:13: error: type mismatch;
 found   : scala.collection.immutable.Map[Nothing,Nothing]
 required: Map[String,Dog]
Note: Nothing <: String, but trait Map is invariant in type A.
You may wish to investigate a wildcard type such as `_ <: String`. (SLS 3.2.10)
Error occurred in an application involving default arguments.
       val dogs3 = Map3[Dog]()
                       ^

Answer 2

给编译器一点帮助：

case class AnimalsMap[A <: Animal](map:Map[String,A] = Map[String, A]())
                                                          ^^^^^^^^^^^

我会将您的解决方案为何不起作用的详细信息留给更熟悉 Scala 类型推断的人...

编辑：请参阅 IttayD's answer 以了解有关此行为的详细说明。