Question

我试图在Scala中实现Monads，并遇到了一个我不知道是否可以解决的问题：

示例代码是（不编译，仅供参考）：

trait Monad[A]
{
    def pure(value : A) : Monad[A]
    def flatMap[B](func : A => Monad[B]) : Monad[B]
}

trait State[S, A] extends Monad[A] with Function1[S, (A, S)]
{
    override def pure(value : A) : State[S, A] = new State[S,A]() {
        def apply(state : S) = (value, state)
    }

    override def flatMap[B](func : A => State[S, B]) : State[S, B] = 
      new State[S, B]() {
         def apply(state : S) =
         {
            val first = State.this.apply(state)
            func.apply(first._1).apply(first._2)
         }
    }
}

我的问题在于方法

def flatMap[B](func : A => Monad[B]) : Monad[B]

我希望它以这样一种方式定义：当一个特征继承Monad（例如State）时，该方法将是

def flatMap[B](func : A => State[S, B]) : State[S, B]

换句话说，我想知道是否可以在特征中定义方法，使其强制参数为当前类型的子类型。

Answer 1

IMHO monad接口需要是高阶类型构造函数，如类型类（以及monad实例的隐式转换）：

trait Monad[C[_]] { // monad for category C
  def pure[A](x : A): C[A]
  def flatMap[A, B](func : A => C[B]) : C[A] => C[B]
}

但如果您希望通过扩展Monad接口来使用monad功能，那么我可以为您的代码提出一些修复：

trait Monad[A] {
  type M[x] <: Monad[x]

  def pure(value : A) : M[A]
  def flatMap[B](func : A => M[B]) : M[B]
}

trait State[S, A] extends Monad[A] with Function1[S, (A, S)] {
  type M[x] = State[S, x]

    override def pure(value : A) : M[A] = new State[S,A]() {
        def apply(state : S) = (value, state)
    }

    override def flatMap[B](func : A => M[B]) : M[B] = 
      new State[S, B]() {
         def apply(state : S) = {
            val first = State.this.apply(state)
            func.apply(first._1).apply(first._2)
         }
    }
}

如何允许子类型具有更严格的参数要求的方法

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