Scala参数化类型问题,返回相同类型的实例

时间:2011-02-23 23:59:52

标签: generics scala scala-2.8

在下文中,我将仅展示我的Scala代码的非常简化版本。足以显示问题。不必要的代码块将减少到...

有效的部分

我创建了一个矢量库(用于建模数学向量,而不是scala.collection.Vector意义上的向量)。基本特征如下:

trait Vec[C] extends Product {
  def -(o:Vec[C]):Vec[C] = ...
  ...
}

我为特定向量创建了许多子类型,例如Vec2用于二维向量,或Vec2Int专用于二维Int向量。

子类型缩小了某些操作的返回类型。例如,从另一个向量中减去Vec2Int不会返回通用Vec[Int],而是更具体的Vec2Int

此外,我已将这些方法在Vec2Int等非常特定的子类型中声明为final,从而允许编译器选择这些内联方法。

这非常有效,我已经为矢量计算创建了一个快速且可用的库。

在此基础上,我现在想要创建一组类型来模拟基本的几何形状。基本的形状特征如下所示:

trait Shape[C, V <: Vec[C]] extends (V=>Boolean) {
  def boundingBox:Box[C,V]
}

Box将是Shape的子类型,对n维框进行建模。

不起作用的部分

现在,我尝试定义框:

trait Box[C, V <: Vec[C]] extends Shape[C,V] {
  def lowCorner:V
  def highCorner:V
  def boundingBox = this
  def diagonal:V = highCorner - lowCorner // does not compile
}

diagonal方法无法编译,因为方法Vec.-会返回Vec[C],而不是V

当然,我可以让diagonal返回Vec[C],但这在很多方面都是不可接受的。这一次,我将失去特定Vec子类型的编译器优化。此外,例如,当您有一个由两个二维Float向量(Vec2Float)描述的框时,假设对角线也是Vec2Float是很有意义的。我不想丢失这些信息。

我尝试解决问题

按照Scala集合层次结构的示例,我引入了一个类型VecLike

trait VecLike[C, +This <: VecLike[C,This] with Vec[C]] {
  def -(o:Vec[C]):This
  ...
}

我做了Vec扩展它:

trait Vec[C] extends Product with VecLike[C, Vec[C]] ...

(然后我会继续创建VecLike的更具体的子类型,例如Vec2LikeVec3Like,以配合Vec类型的层次结构。)

现在,ShapeBox的新定义如下所示:

trait Shape[C, V <: VecLike[C,V] with Vec[C]] ...

trait Box[C, V <: VecLike[C,V] with Vec[C]] extends Shape[C,V] {
  ...
  def diagonal:V = highCorner - lowCorner 
}

仍然,编译器抱怨:

Error: type mismatch;
found: Vec[C]
required: V

这让我很困惑。类型VecLike在minus方法中明确返回This,这将转换为V类型的类型参数Box。我可以看到Vec的减号方法仍然返回Vec[C],但为什么此时编译器不能使用VecLike的减号方法的返回类型?

如何解决此问题?

1 个答案:

答案 0 :(得分:6)

我的建议是,在省略您认为无关的代码时,不要太努力,只需显示代码即可。人们经常设法删除重要的部分真是太神奇了。口头禅是“如果你不知道为什么它不起作用,那你就不知道什么是相关的。”这是非常认真的,真实的建议:如果你给我编译的代码除了你不理解的东西外,我可以在五秒钟内给你帮助,或者如果我必须重建你所有的碎片,我可以在五分钟内帮助你遗漏了猜猜哪一个经常发生。

代码。在我猜测第一次尝试的位如何填充到第二次尝试之后,它完全按照给定的方式编译。 (这个“猜测”阶段是预先显示代码的另一个好理由。)

trait VecLike[C, +This <: VecLike[C, This] with Vec[C]] {
  def -(o: Vec[C]): This
}

trait Vec[C] extends Product with VecLike[C, Vec[C]] { }

trait Shape[C, V <: VecLike[C,V] with Vec[C]] { }

trait Box[C, V <: VecLike[C,V] with Vec[C]] extends Shape[C, V] {
  def lowCorner: V
  def highCorner: V
  def boundingBox = this
  def diagonal: V = highCorner - lowCorner 
}

% scalac281 a.scala 
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