Jakie są ograniczenia w wnioskowaniu typów o wyższym pokrewieństwie w Scali?

W następującym uproszczonym kodzie próbki:

case class One[A](a: A) // An identity functor
case class Twice[F[_], A](a: F[A], b: F[A]) // A functor transformer
type Twice1[F[_]] = ({type L[α] = Twice[F, α]}) // We'll use Twice1[F]#L when we'd like to write Twice[F]

trait Applicative[F[_]] // Members omitted
val applicativeOne: Applicative[One] = null // Implementation omitted
def applicativeTwice[F[_]](implicit inner: Applicative[F]): Applicative[({type L[α] = Twice[F, α]})#L] = null

Mogę wywołać applicativeTwice na applicativeOne, i typ inference działa, jak tylko próbuję wywołać go na applicativeTwice( applicativeOne), inference nie działa:

val aOK = applicativeTwice(applicativeOne)
val bOK = applicativeTwice[Twice1[One]#L](applicativeTwice(applicativeOne))
val cFAILS = applicativeTwice(applicativeTwice(applicativeOne))

Błędy w Scali 2.10.0 to

- type mismatch; 
  found : tools.Two.Applicative[[α]tools.Two.Twice[tools.Two.One,α]]
  required: tools.Two.Applicative[F]
- no type parameters for method applicativeTwice: 
  (implicit inner: tools.Two.Applicative[F])tools.Two.Applicative[[α]tools.Two.Twice[F,α]]
  exist so that it can be applied to arguments 
  (tools.Two.Applicative[[α]tools.Two.Twice[tools.Two.One,α]]) 
  --- because --- 
  argument expression's type is not compatible with formal parameter type; 
     found : tools.Two.Applicative[[α]tools.Two.Twice[tools.Two.One,α]] 
     required: tools.Two.Applicative[?F]

Dlaczego nie "?F " mecz z czymkolwiek (odpowiedniego rodzaju)? Ostatecznie chciałbym, aby applicativeTwice była funkcją domyślną, ale najpierw musiałbym uruchomić wnioskowanie typu. Widziałem podobne pytania i odpowiedzi wskazywały na ograniczenia w algorytmach wnioskowania typu. Ale ta sprawa wydaje się dość ograniczona i musi być dość irytująca w monad transformers, więc podejrzewam, że brakuje mi jakiejś sztuczki, aby to obejść.

Author: mergeconflict, 2013-03-09

2 answers

Trafiłeś na wspólną irytację: SI-2712 . Dla jasności, zamierzam trochę zminimalizować Twój kod: {]}

import language.higherKinds

object Test {
  case class Base[A](a: A)
  case class Recursive[F[_], A](fa: F[A])

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val one = Base(1)
    val two = Recursive(one)
    val three = Recursive(two) // doesn't compile
    println(three)
  }
}

To pokazuje ten sam błąd typu co twój:

argument expression's type is not compatible with formal parameter type;
 found   : Test.Recursive[Test.Base,Int]
 required: ?F
        val three = Recursive(two) // doesn't compile
                    ^

Najpierw trochę składni i terminologii, które prawdopodobnie już znasz:

  • w Scali mówimy, że zwykły, nieparametryczny typ danych (taki jak Int) mA typ _. Jest monomorficzna .
  • Base, z drugiej strony, jest parametryzowany. nie możemy go używać jako typu wartość bez podania typu, który zawiera, więc mówimy, że ma rodzaj _[_]. Jest to polimorficzny rangi-1: Konstruktor typu, który przyjmuje typ.
  • Recursive idzie dalej: ma dwa parametry, F[_] i A. Liczba parametrów typu nie ma tutaj znaczenia, ale ich rodzaje mają znaczenie. F[_] jest polimorficzny rank-1, więc Recursive jest polimorficzny rank-2 : to Konstruktor typu, który bierze konstruktor typu.
  • nazywamy wszystko rangą drugą lub wyższą wyżej kinded , i tu zaczyna się zabawa.

Scala w ogóle nie ma problemów z typami o wyższym pokrewieństwie. Jest to jedna z kilku kluczowych cech, które odróżniają jego system typów od, powiedzmy, Javy. ale ma problemy z częściową aplikacją parametrów typów, gdy ma do czynienia z typami o wyższym pokrewieństwie.

Oto problem: Recursive[F[_], A] ma dwa parametry typu. W przykładowym kodzie wykonałeś trick "wpisz lambda", aby częściowo zastosować pierwszy parametr, coś w stylu:

val one = Base(1)
val two = Recursive(one)
val three = {
  type λ[α] = Recursive[Base, α]
  Recursive(two : λ[Int])
}

To przekonuje kompilatora, że dostarczasz coś odpowiedniego (_[_]) konstruktorowi Recursive. Gdyby Scala miała current type parameter lists, na pewno użyłbym tego tutaj:

case class Base[A](a: A)
case class Recursive[F[_]][A](fa: F[A]) // curried!

def main(args: Array[String]): Unit = {
  val one = Base(1)          // Base[Int]
  val two = Recursive(one)   // Recursive[Base][Int]
  val three = Recursive(two) // Recursive[Recursive[Base]][Int]
  println(three)
}

Niestety nie (patrz SI-4719 ). Tak więc, z tego co wiem, najczęstszym sposobem radzenia sobie z tym problemem jest "podstępna sztuczka" z powodu Milesa Sabina. Oto znacznie uproszczona wersja tego, co pojawia się w scalaz:

import language.higherKinds

trait Unapply[FA] {
  type F[_]
  type A
  def apply(fa: FA): F[A]
}

object Unapply {
  implicit def unapply[F0[_[_], _], G0[_], A0] = new Unapply[F0[G0, A0]] {
    type F[α] = F0[G0, α]
    type A = A0
    def apply(fa: F0[G0, A0]): F[A] = fa
  }
}

W nieco ręcznych terminach, ta Unapply konstrukcja jest jak "pierwsza klasa typu lambda."Definiujemy cechę reprezentującą twierdzenie, że jakiś typ FA może być rozłożony na konstruktor typu F[_] i typ A. Następnie w jego obiekcie towarzyszącym możemy zdefiniować wywołania niejawne, aby zapewnić określone dekompozycje dla typów różnych typów. Zdefiniowałem tutaj tylko konkretny, który musimy dopasować, ale możesz napisać inne.

Z tym dodatkowym w 1997 roku, w wyniku połączenia się z klubem, został wybrany do kadry na mistrzostwa świata w piłce nożnej 2008.]}

import language.higherKinds

object Test {
  case class Base[A](a: A)
  case class Recursive[F[_], A](fa: F[A])

  object Recursive {
    def apply[FA](fa: FA)(implicit u: Unapply[FA]) = new Recursive(u(fa))
  }

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val one = Base(1)
    val two = Recursive(one)
    val three = Recursive(two)
    println(three)
  }
}

Ta-da! Teraz wnioskowanie typu działa, a to kompiluje. Jako ćwiczenie sugerowałbym utworzenie dodatkowej klasy: {]}

case class RecursiveFlipped[A, F[_]](fa: F[A])

... co nie różni się od Recursive w żaden znaczący sposób, oczywiście, ale ponownie złamie wnioskowanie typu. Następnie określ dodatkową instalację wodno-kanalizacyjną potrzebną do jej naprawy. Powodzenia!

Edytuj

Poprosiłeś o mniej uproszczoną wersję, coś świadomego klas typu. Niektóre modyfikacja jest wymagana, ale mam nadzieję, że widać podobieństwo. Po pierwsze, oto nasz ulepszony Unapply:

import language.higherKinds

trait Unapply[TC[_[_]], FA] {
  type F[_]
  type A
  def TC: TC[F]
  def apply(fa: FA): F[A]
}

object Unapply {
  implicit def unapply[TC[_[_]], F0[_[_], _], G0[_], A0](implicit TC0: TC[({ type λ[α] = F0[G0, α] })#λ]) =
    new Unapply[TC, F0[G0, A0]] {
      type F[α] = F0[G0, α]
      type A = A0
      def TC = TC0
      def apply(fa: F0[G0, A0]): F[A] = fa
    }
}
Ponownie, to jest całkowicie oderwane od scalaz. Teraz jakiś przykładowy kod z jego użyciem:
import language.{ implicitConversions, higherKinds }

object Test {

  // functor type class
  trait Functor[F[_]] {
    def map[A, B](fa: F[A])(f: A => B): F[B]
  }

  // functor extension methods
  object Functor {
    implicit class FunctorOps[F[_], A](fa: F[A])(implicit F: Functor[F]) {
      def map[B](f: A => B) = F.map(fa)(f)
    }
    implicit def unapply[FA](fa: FA)(implicit u: Unapply[Functor, FA]) =
      new FunctorOps(u(fa))(u.TC)
  }

  // identity functor
  case class Id[A](value: A)
  object Id {
    implicit val idFunctor = new Functor[Id] {
      def map[A, B](fa: Id[A])(f: A => B) = Id(f(fa.value))
    }
  }

  // pair functor
  case class Pair[F[_], A](lhs: F[A], rhs: F[A])
  object Pair {
    implicit def pairFunctor[F[_]](implicit F: Functor[F]) = new Functor[({ type λ[α] = Pair[F, α] })#λ] {
      def map[A, B](fa: Pair[F, A])(f: A => B) = Pair(F.map(fa.lhs)(f), F.map(fa.rhs)(f))
    }
  }

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    import Functor._
    val one = Id(1)
    val two = Pair(one, one) map { _ + 1 }
    val three = Pair(two, two) map { _ + 1 }
    println(three)
  }
}
 27
Author: mergeconflict,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2013-04-20 18:32:28

Scala v2.12.0-M5 zaczyna wdrażać SI-2172 (wsparcie dla unifikacji wyższego rzędu)

Zobacz commit 892a6d6 from Miles Sabin

-Xexperimental tryb zawiera teraz tylko -Ypartial-unification

Wynika Paul Chiusano ' s prosty algorytm :

// Treat the type constructor as curried and partially applied, we treat a prefix
// as constants and solve for the suffix. For the example in the ticket, unifying
// M[A] with Int => Int this unifies as,
//
//   M[t] = [t][Int => t]  --> abstract on the right to match the expected arity
//   A = Int               --> capture the remainder on the left

The test/files/neg/t2712-1.scala zawiera:

package test

trait Two[A, B]

object Test {
  def foo[M[_], A](m: M[A]) = ()
  def test(ma: Two[Int, String]) = foo(ma) // should fail with -Ypartial-unification *disabled*
}

Oraz (test/files/neg/t2712-2.scala):

package test

class X1
class X2
class X3

trait One[A]
trait Two[A, B]

class Foo extends Two[X1, X2] with One[X3]
object Test {
  def test1[M[_], A](x: M[A]): M[A] = x

  val foo = new Foo

  test1(foo): One[X3]     // fails with -Ypartial-unification enabled
  test1(foo): Two[X1, X2] // fails without -Ypartial-unification
}
 1
Author: VonC,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2016-07-28 08:14:46