Scala 3 中的显式类型转换宏

Question

我在Scala 3中定义了以下特质：

trait A[T <: Tuple]

使用Scala 3的宏，我会创建实现进一步检查元组 T 实际类型的 trait 对象；特别地，我希望检查元组 T 所有类型 (T_1, …, T_n) 是否为另一个给定类型 B 的子类型：

trait B
private def allSubtypesOfB[T <: Tuple: Type](using quotes: Quotes): Boolean = {
    import quotes.reflect.*
    case '[Nothing] => false // I don't want nothing to be in T
    case '[head *: tail] if TypeRepr.of[head] <:< TypeRepr.of[B] => allSubtypesOfB[tail]
    case '[EmptyTuple] => true
    case _ => false
}

inline def createA[T <: Tuple] = ${ createAImpl[T] }
private def createAImpl[T <: Tuple: Type](using quotes: Quotes): Expr[A[T]] = {
    import quotes.reflect.*
    if !allSubtypesOfB[T] then report.error("All types in T must be subtypes of B")
    // ... create instance of A
}

问题在于之后，我需要对元组类型 T 中的每个类型调用具有以下签名的方法：

def doSomethingWithBSubtype[T <: B] = ??? // Do something with type T

因此，代码应该类似于这样：

private def createAImpl[T <: Tuple: Type](using quotes: Quotes): Expr[A[T]] = {
    import quotes.reflect.*
    if !allSubtypesOfB[T] then report.error("All types in T must be subtypes of B")
    Type.of[T] match {
        case '[head *: tail] => doSomethingWithBSubtype[head]
        case '[EmptyTuple] => ???
    }
    // ... create instance of A
}

这段代码无法编译，因为编译器指出 head 必须是 B 的子类型，才能在方法 doSomethingWithBSubtype 中使用。然而，在 match 前面的 if 语句中，我已经确保了 T 内部的所有类型都是 B 的子类型。是否有一种方式可以强制编译器将 head 视为 B 的子类型呢？

- Nicolas Farabegoli

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请查看更新。 - Dmytro Mitin

Answer 1

有编译时和运行时的宏。有主代码（使用宏）的编译时和运行时。宏的运行时是主代码的编译时。

在createAImpl内部，if !allSubtypesOfB[T]...这一行确保在createAImpl的运行时，所有T类型都是B的子类型。但是当你调用doSomethingWithBSubtype[head]时，你需要知道head在createAImpl的编译时是B的子类型，因此你还没有来自createAImpl的运行时信息（if !allSubtypesOfB[T]...）。

你可以这样做

case '[head *: tail] => doSomethingWithBSubtype[head & B]

也许类似以下的东西是可能的。

Type.of[T] match {
  case '[head *: tail] =>
    '{foo[head]} match {
      case '{
        type h <: B
        foo[`h`]
      } => doSomethingWithBSubtype[h]
    }
  case '[EmptyTuple] => ???
}

// outside def createAImpl, otherwise "access to method foo from wrong staging level"
def foo[A] = ???

https://docs.scala-lang.org/scala3/guides/macros/quotes.html#type-variables-in-quoted-patterns

在某些情况下，我们需要定义一个模式变量，该变量被多次引用或具有某些类型边界。为了实现这一点，可以在模式的开头使用带有类型模式变量的type t创建模式变量。 在Scala 3中的fuseMap宏 在宏的上下文中，Scala 3语法可以匹配类型及其类型参数吗？ 在Scala 3宏中获取类型信息 将内联varargs转换为通用元组

- Dmytro Mitin