Scala逆变和协方差

时间:2013-10-29 20:24:00

标签: scala types covariance contravariance

我正在玩scala的类型系统并发现了一个奇怪的案例。我有充分的理由相信,我不理解协变和协方差。

这是我的问题:

我有两个类,Point和ColorPoint,它是Point的子类。

class Point(val x : Int, val y : Int)
class ColorPoint(x : Int, y : Int, val red : Int, val green : Int, val blue : Int) extends Point(x,y) 

此类将B转换为A,而B应为A的超类型:

class CoVariance[+A]{
 def cast[B >: A](x : B) : A = {
  return x.asInstanceOf[A] 
 }
}

此类将B转换为A,而B应为A的超类型:

class ContraVariance[-A]{
 def cast[B, A <: B](x : B) : A = {
    return x.asInstanceOf[A]
 }
}

案例1:

val co = new CoVariance[Point]
val color_point = new ColorPoint(1,2,3,4,5)
val point_co = co.cast(color_point) 
println(point_co.x)

如果我写出来的话:

// Covariance[Point] -> 
// cast[B :> Point](x : B) : Point -> (fill in ColorPoint)
// Cast[ColorPoint :> Point] : Point 

我希望这是不正确的,因为ColorPoint不是Point的超类型,但scala不会抱怨。

下一个:

val contra = new ContraVariance[Point]
val color_point_contra = new ColorPoint(1,2,3,4,5)
val point_contra = contra.cast(color_point_contra) 
println(point_contra.x)

如果我写出来的话:

// ContraVariance[Point] -> 
// cast[B, Point <: B](x : B) : Point -> (fill in ColorPoint)
// cast[ColorPoint, Point <: ColorPoint] : Point 

我也希望这是不正确的,但scala并没有抱怨。我会说Point不是ColorPoint的子类型。

我的推理是正确的还是我错过了什么?

2 个答案:

答案 0 :(得分:5)

我认为你误解了协变和逆变的立场。它并不意味着您能够在某些类型之间强制转换,它只是建立参数化类型之间的继承关系。

您只能将类型参数标记为协变或逆变位置。当您说Container[+A]时,如果Container[A]Container[B]的子类型,则表示您可以将A的所有实例视为B的子类型。这对于不可变容器类是有意义的:您可以将List[Person]视为List[Employee]的父级。请注意,这并未说明投射规则 - 这些规则不变。

逆变相似,但相反。如果您有Writer[-A],则表示如果Writer[A]Writer[B]的子类型,BA的子类型。您可以看到这也是如此直观的:如果您有一个Writer[Person]可以将Person写入某个目的地,并且您有Writer[Employee]作为只能编写Employees的编写器,那么它是有意义的Writer[Employee]成为Writer[Person]的父级,因为编写Person是编写完整Employee的子任务,即使它与类型本身相反。< / p>

答案 1 :(得分:2)

  1. asInstanceOf[T]忽略了类型检查。所以你甚至可以进行以下演员:

    def cast[B](a:A):B = a.asInstanceOf[B]
    

    适用于任何AB

    因此,在您的情况下,Scala不会抱怨。

  2. 如果我理解正确,您只希望在类型处于正确关系(父子)时使用cast方法。我想,你不需要在课堂声明中+/-。只有两个不同的演员:

    implicit class CastToParent[A](a:A) {
      def cast[B >: A]:B = a.asInstanceOf[B]
    }
    
    
    implicit class CastToChild[A](a:A) {
      def cast[B <: A]:B = a.asInstanceOf[B]
    }
    

    这样您就可以获得所需的转化次数。

    trait A
    trait B extends A
    trait C
    val a:A = new B {}
    val b   = a.cast[B] //parent to child
    val a1  = b.cast[A] //child to parent.
    val c   = a.cast[C] // don't compile