Scala从隐式类方法中选择了错误的隐式转换

当隐式类声明中发生转换时,编译器未能选择正确的隐式转换方法。在下面的示例中,我有一个Foo[T]类和一个隐式Helper类,它采用 aFoo并提供一个print方法。该 print 方法调用show,它本身是一个由 on 隐式转换提供的方法Foo

问题是有两种可能的转换提供show:一种转换Foo[T]为 a Bar[T],另一种转换Foo[Array[T]]为 a BarArray[T]。这个想法是,当我们有一个Foo包含数组的时候,我们想要应用更具体的BarArray转换。据我了解,编译器首先选择具有最具体类型的转换。

这在正常上下文中起作用,如下例所示,但print在隐式Helper类中的方法的上下文中中断。在那里,show调用了相同的方法,因此我希望应该应用相同的转换。然而,在这种情况下,编译器总是选择Bar转换,即使它有Foo[Array[T]]并且应该选择BarArray转换。

出了什么问题?

最小失败代码示例:

package scratch

import scala.language.implicitConversions

class Foo[T](val value: T) {}

object Foo {
  implicit def fooToBar[T](foo: Foo[T]): Bar[T] = {
    new Bar(foo.value)
  }

  implicit def fooArrayToBarArray[T](foo: Foo[Array[T]]): BarArray[T] = {
    new BarArray(foo.value)
  }
}

class Bar[T](val value: T) {
  def show(): String = {
    s"Bar($value)"
  }
}

class BarArray[T](val value: Array[T]) {
  def show(): String = {
    value.map(v => s"Bar($v)").mkString(", ")
  }
}

object Scratch extends App {

  implicit class Helper[T](foo: Foo[T]) {
    def print(): Unit = {
      println(foo.show())
    }
  }

  val foo0 = new Foo(123)
  val foo1 = new Foo(Array(123, 456))

  // conversions to Bar and BarArray work correctly here
  println(foo0.show())  // Bar(123)
  println(foo1.show())  // Bar(123), Bar(456)

  // conversions called from within the implicit Helper class
  // always choose the Bar conversion
  foo0.print  // Bar(123)
  foo1.print  // Bar([I@xxxxxxxx)  <- should be Bar(123), Bar(456)

}

版本:

  • 斯卡拉 2.12.10
  • SBT 1.4.3
  • JDK 1.8.0_241

回答

隐式解析是在编译时“调度”的,因此它只能在特定位置访问编译器可用的(类型)信息。

这里

  val foo0 = new Foo(123)
  val foo1 = new Foo(Array(123, 456))

  // conversions to Bar and BarArray work correctly here
  println(foo0.show())  // Bar(123)
  println(foo1.show())  // Bar(123), Bar(456)

编译器以这种方式推断类型并隐式:

  val foo0: Foo[Int] = new Foo(123)
  val foo1: Foo[Array[Int]] = new Foo(Array(123, 456))

  println(fooToBar(foo0).show())  // Bar(123)
  // fooArrayToBarArray instead fooToBar because
  // compiler knows that foo1: Foo[Array[Int]]
  println(fooArrayToBarArray(foo1).show())  // Bar(123), Bar(456)

然而这里:

  implicit class Helper[T](foo: Foo[T]) {
    def print(): Unit = {
      println(foo.show())
    }
  }

所有编译器都知道 foo: Foo[T]. 现在必须解决相同的代码,没有作为参数传入的隐式,解决方案必须编译一次,然后键入擦除踢,留下最适合这里的任何隐式的硬编码值。fooToBar完美地工作。fooArrayToBarArray期望证明 Foo 的参数是Array[T]为 some 的T,但无处可寻。通过在此处传递数组,您将忘记它,从而使编译器无法使用特定于数组的实现。

这就是@LuisMiguelMejíaSuárez 建议类型类的原因:

// type class
trait FooPrinter[A] {

  def show[A](foo: Foo[A]): String

  def print[A](foo: Foo[A]): Unit = println(show(foo))
}
object FooPrinter {

  // convenient summon method
  def apply[A](implicit printer: FooPrinter[A]): FooPrinter[A] = printer
}

class Foo[T](val value: T)
// making sure that arrayPrinter takes precedence over tPrinter
// if both match requirements
object Foo extends FooLowPriorityImplicits {

  implicit def arrayPrinter[T]: FooPrinter[Array[T]] =
    _.map(v => s"Bar($v)").mkString(", ")
}
trait FooLowPriorityImplicits {

  implicit def tPrinter[T]: FooPrinter[T] = v => s"Bar($v)"
}
implicit class Helper[T](private val foo: Foo[T]) extends AnyVal {

  // requiring type class and summoning it using summon method
  def print(implicit fp: FooPrinter[T]): Unit = FooPrinter[T].print(foo)
}

val foo0 = new Foo(123)
val foo1 = new Foo(Array(123, 456))

foo0.print
foo1.print

这种方式Helper不必选择一个隐式并“硬编码”它,因为它将作为参数传递给 at:

new Helper(foo0).print(tPrinter)
new Helper(foo1).print(arrayPrinter)

尽管对我们来说很方便,但它将由编译器完成。在您的示例中,外部Helper和内部之间没有发生这种通信,因此无论那里解决了什么,都适用于传递的所有内容。

  • Everyone agrees. Which is why in Scala 3 `implicit` still works but is deprecated in favor of separate constructs for type classes (`given`, `using` keywords), extension methods (`extension` keyword) and conversions (extends `scala.Conversion`).

以上是Scala从隐式类方法中选择了错误的隐式转换的全部内容。
THE END
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