Scala 编译器如何用 `<:<` 合成隐含证据？

Question

鉴于 Scala 中的这个（诚然人为的）代码片段：

object Main extends App {

  class X { def foo = 1 }

  def f[A](value: A)(implicit ev: A <:< X) = { value.foo }

  println(f(new X()))

}

Scala 编译器做了什么来使这个通过？我查看了Predef 中的一些代码，但我不明白实现。请给出详细的分步说明。

Answer 1

呼叫站点

让我们看看类型推断器在你写的时候做了什么：

f(new X())

首先要弄清楚f的模板参数A是什么。 Scala 中的类型推断在参数列表中从左到右进行，因此很简单（假设 new X 的类型为 X），我们得到

f[X](new X)

现在编译器需要找到 X <:< X 类型的隐式值（请记住，A 已解析为 X）。

为了查找隐式值，编译器会在不同的地方查找，其中包括您当前的范围（在其中导入了Predef._）。

然后编译器找到Predef.$conforms:

implicit def $conforms[A]: A <:< A = // some implementation

所以这可以用来产生一个X <:< X，通过使用X作为参数来调用它：

f[X](new X)(Predef.$conforms[X])

$conforms 的实际实现与类型检查器无关。

方法实现

现在让我们看看实现：

 def f[A](value: A)(implicit ev: A <:< X) = { value.foo }

值的类型为A（所以有些未知）。您想在value 上致电foo。由于foo 未在A 上定义，因此编译器正在寻找将A 转换为具有foo 的内容的隐式函数（或方法）。

范围内有这样一个东西：ev (A <:< B extends A => B)。

因此，编译器使用ev 插入隐式转换：

ev(value).foo

关于方差的小提示

您可能已经注意到，<:< 的参数变体：<:<[-From, +To]。这可用于生成实际的子类型证据。考虑：

class A
class B extends A

val ev1: A <:< A = conforms
val ev2: B <:< A = ev1 // makes sense, works because of variance

// Also
val ev3: B <:< B = conforms
val ev4: B <:< A = ev3 // makes sense, works because of variance

这就是为什么不需要带有两个类型参数的conforms 方法的明显原因。此外，请注意，=:= 特别不需要这种行为（因为这是类型等价的），所以它是不变的。