没有协变注释的高级存在答案

【问题标题】：Higher kinded existentials without covariant annotation没有协变注释的高级存在
【发布时间】：2014-02-11 09:32:29
【问题描述】：

当尝试在 Scala 中使用更高种类的存在时，我遇到了以下问题：

trait A[H[_]]
trait Test {
  val l: A[List]
  // [error] type mismatch;
  // [error]  found   : A[List]
  // [error]  required: A[_[_] <: Any]
  // [error] Note: List <: Any, but trait A is invariant in type H.
  // [error] You may wish to define H as +H instead. (SLS 4.5)
  val x: A[B] forSome { type B[_] } = l
}

按照编译器的建议向 H 添加协变注释是可行的。如果我不希望 H 是协变的，有没有办法解决这个问题？

【问题讨论】：

我刚刚意识到错误在于对 x 的赋值，所以现在我明白为什么您的示例有意义了。

标签： scala covariance existential-type higher-kinded-types

【解决方案1】：

对示例稍作改动会提供更有用的错误消息：

scala> l: (A[B] forSome { type B[_] })
<console>:10: error: type mismatch;
 found   : A[List]
 required: A[_[_] <: Any]
Note: List <: Any, but trait A is invariant in type H.
You may wish to define H as +H instead. (SLS 4.5)
              l: (A[B] forSome { type B[_] })
              ^
<console>:10: error: can't existentially abstract over parameterized type B
              l: (A[B] forSome { type B[_] })
               ^

寻找这个错误会将我们带到编译器中的一个 TODO。

根据 Odersky 的电子邮件，由于存在类型将转到 disappear，因此我认为不会修复此限制。不过，Martin Odersky 的email 也提醒我们存在类型等价于抽象类型。因此，上面的例子可以编码如下：

scala> trait A { type H[_] }
defined trait A

scala> val l: A {type H[X] = List[X]} = null
l: A{type H[X] = List[X]} = null

scala> l: A
res0: A = null

类型应用在语法上很丑陋，但是将值转换为存在变得微不足道（也可以在编译器中实现，这是 Odersky 观点的一部分）。

编码存在的有用之处在于类型成员不必被实例化。所以，要编码A[_]，我们可以这样写：

scala> class A { type T }
defined class A

scala> new A
res1: A = A@3a7049a6

这里令人困惑的是这不适用于对象：

scala> object B { type T }
<console>:8: error: only classes can have declared but undefined members
       object B { type T }
                       ^

但我最近将它作为一个错误接受了 — 请参阅 here 获取澄清规范的拉取请求（由 Adriaan Moors 批准），以及 here 获取我的错误报告和对编译器的单行修复（仍在等待供审查）。

【讨论】：