Scala隐式转换函数名称冲突

Question

Scala隐式转换函数名称冲突

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我正在使用Scala中的一个简单的复数类，并希望创建一个能够在复数、双精度浮点数和整数之间运作的加法函数。下面是一个简单的工作解决方案示例：

case class Complex(re: Double, im: Double) 

implicit def toComplex[A](n: A)(implicit f: A => Double): Complex = Complex(n, 0)

implicit class NumberWithAdd[A](n: A)(implicit f: A => Complex) {
    def add(m: Complex) = Complex(n.re + m.re, n.im + m.im)
}

注意，我故意没有在复杂情况类中包括添加功能。利用上述内容，我可以完成以下所有操作：

scala> val z = Complex(1, 2); val w = Complex(2, 3)
z: Complex = Complex(1.0,2.0)
w: Complex = Complex(2.0,3.0)

scala> z add w
res5: Complex = Complex(3.0,5.0)

scala> z add 1
res6: Complex = Complex(2.0,2.0)

scala> 1 add z
res7: Complex = Complex(2.0,2.0)

我想使用“+”代替“add”，但是这并不起作用。我遇到了以下错误：

Error:(14, 4) value + is not a member of A$A288.this.Complex
              z + 1
               ^

无论是z + w还是1 + z，都可以正常工作。

我想知道为什么将函数名称从“add”更改为“+”会破坏它？是否有其他方式可以获得此功能（而不仅仅是将添加函数放入复杂案例类中）？任何帮助将不胜感激。

编辑-动机

我正在尝试使用幺半群和其他代数结构。我希望能够将“...WithAdd”函数推广到任何具有相应幺半群的类上自动工作：

trait Monoid[A] {
    val identity: A

    def op(x: A, y: A): A
}

implicit class withOp[A](n: A)(implicit val monoid: Monoid[A]) {
    def +(m: A): A = monoid.op(n, m)
}

case class Complex(re: Double, im: Double) {
    override def toString: String = re + " + " + im + "i"
}

class ComplexMonoid extends Monoid[Complex] {
    val identity = Complex(0, 0)

    def op(z: Complex, w: Complex): Complex = {
        Complex(z.re + w.re, z.im + w.im)
    }
}

implicit val complexMonoid = new ComplexMonoid

使用上面的代码，我现在可以执行Complex(1, 2) + Complex(3, 1)，得到Complex = 4.0 + 3.0i。这对于代码重用非常有用，因为我现在可以添加额外的函数到Monoid和withAdd函数中（例如将op应用n次于一个元素，给出乘法的幂函数），并且它会适用于任何具有相应monoid的case类。只有当涉及到复数和试图结合双精度浮点数、整数等时，我才遇到上述问题。

- Tom

无法通过隐式转换添加已经存在的方法。https://dev59.com/clLTa4cB1Zd3GeqPcamc#4444122 - Jiri Kremser

你链接的问题试图隐式地覆盖具有相同签名的函数。Int、Double或我的Complex类中都没有一个带有类型为Complex的单个参数的+方法。 - Tom

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Arjan · Answer 1

我会使用普通的class，而不是case class。这样就很容易创建方法来添加或减去这些复数，例如：

class Complex(val real : Double, val imag : Double) {

  def +(that: Complex) =
            new Complex(this.real + that.real, this.imag + that.imag)

  def -(that: Complex) =
            new Complex(this.real - that.real, this.imag - that.imag)

  override def toString = real + " + " + imag + "i"

}

如源页面所示，现在它将支持类似于运算符重载的东西（实际上不是，因为+和-是函数而不是运算符）。

implicit class NumberWithAdd及其方法+的问题在于相同的方法也存在于数字类中，例如Int和Double。 NumberWithAdd的+方法基本上允许您从可以转换为Complex的数字开始，并向该第一个项目添加Complex对象。也就是说，左手值可以是任何东西（只要它可以被转换），右手值必须是Complex。

这对于w + z（不需要转换w）和1 + z（可以隐式地将Int转换为Complex）非常有效。但是对于z + 1，它会失败，因为在类Complex中没有+可用。由于z + 1实际上是z.+(1)，Scala将寻找其他可能匹配的类别Complex可以转换成+(i: Int)函数。它还检查NumberWithAdd，该函数确实具有+函数，但该函数需要一个Complex作为右手值。（它将匹配需要Int作为右手值的函数。）存在其他名为+的函数，接受Int，但是从Complex到其它函数所需的左手值没有转换。

+的同样定义适用于它在(case)类Complex中的情况。在这种情况下，w + z和z + 1都只是使用了那个定义。1 + z的情况现在稍微复杂了一些。因为Int没有接受Complex值的+函数，Scala会找到在Complex中存在的函数，并确定是否可以将Int转换成Complex。这可以通过隐式函数来实现，进行转换并执行函数。

当类NumberWithAdd中的函数+被重命名为add时，与Int中的函数混淆就不存在了，因为Int没有+函数。因此Scala会更努力地尝试应用函数add，并执行Int到Complex的转换。即使您尝试1 add 2，它也会进行转换。

注意：我的解释可能无法完全描述实际的内部工作原理。