Scala REPL中的递归重载语义 - JVM语言

Question

使用Scala的命令行REPL：

def foo(x: Int): Unit = {}
def foo(x: String): Unit = {println(foo(2))}

提供

error: type mismatch;
found: Int(2)
required: String

似乎在REPL中无法定义重载递归方法。我认为这是Scala REPL中的一个错误，并进行了报告，但几乎立即被关闭并标记为“wontfix”。他解释说：“考虑到编译器的语义，我看不出如何支持这个功能，因为这两个方法必须一起编译。”他建议将方法放入一个封闭对象中。

有没有JVM语言实现或Scala专家可以解释原因？我可以看到如果方法相互调用，这将是一个问题，但在这种情况下呢？

或者如果这个问题太大，你认为我需要更多的先决知识，是否有人有任何好的书籍或网站链接，特别是关于JVM上的语言实现（我知道John Rose的博客和《编程语言实践》这本书...但就只有这些了：）

- Lars Westergren

Answer 1

问题是因为解释器通常需要替换具有给定名称的现有元素，而不是对它们进行重载。例如，我经常通过尝试运行来测试某些内容，通常会创建一个名为test的方法。

def test(x: Int) = x + x

稍后假设我运行了一个不同的实验并创建了另一个名为test的方法，与第一个方法无关。

def test(ls: List[Int]) = (0 /: ls) { _ + _ }

这并不是一个完全不现实的场景。 实际上，这正是大多数人使用解释器的方式，通常甚至没有意识到这一点。 如果解释器任意决定在作用域中保留test的两个版本，则可能导致在使用test时出现令人困惑的语义差异。 例如，我们可能会调用test，无意中传递了Int而不是List[Int]（世界上最不可能发生的事情之一）：

test(1 :: Nil)  // => 1
test(2)         // => 4  (expecting 2)

随着时间的推移，解释器的根作用域会变得非常混乱，有各种不同版本的方法、字段等。我经常让我的解释器开放几天，但如果允许这样的重载，随着事情变得越来越混乱，我们将被迫定期"刷新"解释器。

这不是JVM或Scala编译器的限制，而是一个故意的设计决策。正如在该错误中提到的那样，如果你在除根作用域之外的其他地方内部工作，仍然可以进行重载。将测试方法封装在类中似乎是最好的解决方案。

- Daniel Spiewak

Answer 2

% scala28
Welcome to Scala version 2.8.0.final (Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, Java 1.6.0_20).
Type in expressions to have them evaluated.
Type :help for more information.

scala> def foo(x: Int): Unit = () ; def foo(x: String): Unit = { println(foo(2)) } 
foo: (x: String)Unit <and> (x: Int)Unit
foo: (x: String)Unit <and> (x: Int)Unit

scala> foo(5)

scala> foo("abc")
()

- psp

Answer 3

如果您同时复制并粘贴这两行代码，REPL将会接受。

- user21167

Answer 4

正如extempore's的回答所示，重载是可能的。Daniel's关于设计决策的评论是正确的，但我认为它不完整且有点误导。没有禁止重载（因为它们是可能的），但它们不容易实现。

导致这种情况的设计决策是：

1. 所有先前的定义必须可用。
2. 只编译新输入的代码，而不是每次重新编译所有已输入的内容。
3. 必须能够重新定义定义（如Daniel所提到的）。
4. 必须能够定义成员，例如vals和defs，而不仅仅是类和对象。

问题是...如何实现所有这些目标？我们如何处理您的示例？

def foo(x: Int): Unit = {}
def foo(x: String): Unit = {println(foo(2))}

从第四项开始，val或def只能在class、trait、object或package object内定义。因此，REPL将定义放在对象内，如下所示（不是实际表示！）

package $line1 { // input line
  object $read { // what was read
    object $iw { // definitions
      def foo(x: Int): Unit = {}
    }
    // val res1 would be here somewhere if this was an expression
  }
}

现在，由于JVM的工作方式，一旦您定义了其中一个，就不能扩展它们。当然，您可以重新编译所有内容，但我们放弃了那种做法。因此，您需要将其放置在不同的位置：

package $line1 { // input line
  object $read { // what was read
    object $iw { // definitions
      def foo(x: String): Unit = { println(foo(2)) }
    }
  }
}

这就解释了为什么你的例子不是重载：它们在两个不同的位置定义。如果你把它们放在同一行，它们将被一起定义，这将使它们成为重载，就像 extempore 的例子所示。

至于其他设计决策，每个新包都会导入前面包的定义和“res”，而导入可能会互相遮盖，这使得“重新定义”东西成为可能。

- Daniel C. Sobral