为什么这种类型参数语法无法编译？

Question

假设我有以下内容：

class Class[CC[A, B]]
class Thing[A, B <: Int]
class Test extends Class[Thing] // compile error here

我遇到了编译器错误：

类型参数（cspsolver.Thing）的种类与Class中类型参数（类型CC）的期望种类不符。cspsolver.Thing的类型参数与类型CC的期望参数不匹配：类型C的边界<：Int比类型B的声明边界>：Nothing <：Any更加严格。

然而，当我修改代码使其如下时：

class Class[CC[A, B]]
class Thing[A, B] {
  type B <: Int
}
class Test extends Class[Thing]

代码可以顺利编译。它们在功能上不是等价的吗？

- eddiemundorapundo

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在最后一个例子中，您有类型参数 B 和类型成员 B。它们具有相同的名称（因此只有一个可见），但它们并不相同。 - senia

@senia，有没有使用相同名称的情况是有用的？ - huynhjl

@huynhjl: 我想不是这样的。但在某些情况下，阴影处理很有用：你可以重复使用名称。此外，在隐式情况下，还有一些部分有用的阴影处理滥用：请参见此答案。 - senia

@senia 你应该把你的评论转化为答案，这样它就可以被接受了。你的回答是正确的，而且很简单。 - Jean-Philippe Pellet

@Jean-PhilippePellet：谢谢，但这不是一个答案。我已经解释了为什么最后一个代码示例可以编译，但第一个代码示例为什么不能编译还没有解释。 - senia

Answer 1

原因在编译器信息中给出。在 Class 中，您期望一个无限制的 CC，而 Thing 有一个限制，即第二个类型参数必须是 <: Int。一种可能性是在 Class 中添加与之相同的约束条件。

class Class[CC[A,B <: Int]]
class Thing[A, B <: Int]
class Test extends Class[Thing]

- Petr

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我不清楚为什么有这个限制；为什么编译器不能在下限处协调这两个值呢？ - Richard Sitze

Answer 2

详细解释了Petr Pudlák的解释，这是我假设发生的事情：编译器尝试将CC[A, B]与Thing[A, B <: Int]统一。根据CC中B的声明，B的上限类型为Any，被选为实例化B的类型。然而，在Thing中的B应该具有Int作为其上限类型，因此编译器会出现错误消息。

这是为了保持类型系统的完整性而必要的，如下面的草图所示。假设Thing定义了一个依赖于其B <: Int的操作，例如：

class Thing[A, B <: Int] {
  def f(b: B) = 2 * b
}

如果您将 Class 声明为：

class Class[CC[A,B]] {
  val c: CC
}

并且将Test作为返回值

class Test extends Class[Thing] {
  val t: Thing
}

如果没有编译器报错，那么你可以进行以下调用

new Test().t.f(true)

这显然是不安全的。

- Malte Schwerhoff

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我并不认为你有一个有效的例子来说明“允许这样的类型约束编译”会失败，但由于它甚至无法编译，所以很难确定它为什么是错误的！ - Richard Sitze

但我仍然会尝试：def f(b:B)... 是在 B <: Int 的情况下。因此，无论如何 f(true) 在任何情况下都不可能通过编译。 - Richard Sitze

我不确定为什么 new Test().t.f(true) 不会在编译时被捕获。在 Test 中，t 的类型不需要类型参数吗？如果需要，new Test().t 不会返回 Thing[A, B <: Int] 吗？这样编译器就会知道 new Test().t.f 需要一个 B <: Int，而 Boolean 不是 <: Int。 - eddiemundorapundo

@RichardSitze @eddiemundorapundo 我的思路是：如果编译器在 ... extends Class[Thing] 中选择了 Any, Any 作为 Thing 缺失参数，因为 Class[CC[A,B]] 中的 A,B 没有明确的上界，并且如果编译器没有引发错误，则有效地 val t: Thing[Any, Any]，因此 f(b: Any)。 因此，Test().t.f(true) 将是可以的。 当然，由于它无法编译，我们（至少我）手头没有正式的Scala类型规则，很难说它是否实际上会按照这种方式工作。 - Malte Schwerhoff