Question

假设我想向Scala map添加List等功能，这些内容与list mapmap f一致，它将函数f应用于list的每个元素。 1}}两次。（一个更严重的例子可能是实现并行或分布式地图，但我不想因为那个方向的细节而分心。）

我的第一种方法是

object MapMap {
    implicit def createFancyList[A](list: List[A]) = new Object {
        def mapmap(f: A => A): List[A] = { list map { a: A => f(f(a)) } }
    }
}

现在效果很好

scala> import MapMap._
import MapMap._

scala> List(1,2,3) mapmap { _ + 1 }
res1: List[Int] = List(3, 4, 5)

当然除了List之外，我们没有理由不希望这个适用于任何Traverseable，map功能，例如Set或Stream。所以第二次尝试看起来像是

object MapMap2 {
    implicit def createFancyTraversable[A](t: Traversable[A]) = new Object {
        def mapmap(f: A => A): Traversable[A] = { t map { a: A => f(f(a)) } }
    }
}

但是现在，当然，结果无法分配给List[A]：

scala> import MapMap2._
import MapMap2._

scala> val r: List[Int] = List(1,2,3) mapmap { _ + 1 }
<console>:9: error: type mismatch;
 found   : Traversable[Int]
 required: List[Int]

有中间立场吗？我可以编写一个隐式转换，将方法添加到Traversable的所有子类，并成功返回具有该类型的对象吗？

（我猜这涉及了解可怕的CanBuildFrom特征，甚至可能breakout！）

Answer 1

~~您无法对所有Traversable执行此操作，因为它们不保证map返回比Traversable更具体的内容。~~ 请参阅下面的更新2.

import collection.generic.CanBuildFrom
import collection.TraversableLike

class TraversableW[CC[X] <: TraversableLike[X, CC[X]], A](value: CC[A]) {
  def mapmap(f: A => A)(implicit cbf: CanBuildFrom[CC[A], A, CC[A]]): CC[A] 
      = value.map(f andThen f)
  def mapToString(implicit cbf: CanBuildFrom[CC[A], String, CC[String]]): CC[String]
      = value.map(_.toString)
}

object TraversableW {
  implicit def TraversableWTo[CC[X] <: TraversableLike[X, CC[X]], A](t: CC[A]): TraversableW[CC, A] 
      = new TraversableW[CC, A](t)
}

locally {
  import TraversableW._

  List(1).mapmap(1+)
  List(1).mapToString
  // The static type of Seq is preserved, *and* the dynamic type of List is also
  // preserved.
  assert((List(1): Seq[Int]).mapmap(1+) == List(3))
}

<强>更新我添加了另一个pimped方法mapToString来演示为什么TraversableW接受两个类型参数，而不是像Alexey的解决方案中的一个参数。参数CC是更高的kinded类型，它表示原始集合的容器类型。第二个参数A表示原始集合的元素类型。因此，方法mapToString能够返回具有不同元素类型的原始容器类型：CC[String。

更新2 感谢@oxbow_lakes的评论，我已经重新考虑了这一点。确实可以直接pimp CC[X] <: Traversable[X]，TraversableLike并非严格需要。评论内联：

import collection.generic.CanBuildFrom
import collection.TraversableLike

class TraversableW[CC[X] <: Traversable[X], A](value: CC[A]) {
  /**
   * A CanBuildFromInstance based purely the target element type `Elem`
   * and the target container type `CC`. This can be converted to a
   * `CanBuildFrom[Source, Elem, CC[Elem]` for any type `Source` by
   * `collection.breakOut`.
   */
  type CanBuildTo[Elem, CC[X]] = CanBuildFrom[Nothing, Elem, CC[Elem]]

  /**
   * `value` is _only_ known to be a `Traversable[A]`. This in turn
   * turn extends `TraversableLike[A, Traversable[A]]`. The signature
   * of `TraversableLike#map` requires an implicit `CanBuildFrom[Traversable[A], B, That]`,
   * specifically in the call below `CanBuildFrom[Traversable[A], A CC[A]`.
   *
   * Essentially, the specific type of the source collection is not known in the signature
   * of `map`.
   *
   * This cannot be directly found instead we look up a `CanBuildTo[A, CC[A]]` and
   * convert it with `collection.breakOut`
   *
   * In the first example that referenced `TraversableLike[A, CC[A]]`, `map` required a
   * `CanBuildFrom[CC[A], A, CC[A]]` which could be found.
   */
  def mapmap(f: A => A)(implicit cbf: CanBuildTo[A, CC]): CC[A]
      = value.map[A, CC[A]](f andThen f)(collection.breakOut)
  def mapToString(implicit cbf: CanBuildTo[String, CC]): CC[String]
      = value.map[String, CC[String]](_.toString)(collection.breakOut)
}

object TraversableW {
  implicit def TraversableWTo[CC[X] <: Traversable[X], A](t: CC[A]): TraversableW[CC, A]
      = new TraversableW[CC, A](t)
}

locally {
  import TraversableW._

  assert((List(1)).mapmap(1+) == List(3))

  // The static type of `Seq` has been preserved, but the dynamic type of `List` was lost.
  // This is a penalty for using `collection.breakOut`. 
  assert((List(1): Seq[Int]).mapmap(1+) == Seq(3))   
}

有什么区别？我们必须使用collection.breakOut，因为我们无法从Traversable[A]恢复特定的集合子类型。

def map[B, That](f: A => B)(implicit bf: CanBuildFrom[Repr, B, That]): That = {
  val b = bf(repr)
  b.sizeHint(this) 
  for (x <- this) b += f(x)
  b.result
}

使用原始集合初始化Builder b，这是通过map保留动态类型的机制。但是，我们CanBuildFrom通过类型参数Nothing否认了对 From 的所有了解。使用Nothing所能做的就是忽略它，这正是breakOut所做的：

def breakOut[From, T, To](implicit b : CanBuildFrom[Nothing, T, To]) =
  new CanBuildFrom[From, T, To] {
    def apply(from: From) = b.apply();
    def apply() = b.apply()
  }

我们无法拨打b.apply(from)，只能拨打def foo(a: Nothing) = 0。

Answer 2

作为一般规则，当您想要返回具有相同类型的对象时，您需要TraversableLike（IterableLike，SeqLike等）而不是Traversable。这是我可以提出的最通用的版本（单独的FancyTraversable类是为了避免推断结构类型和反射命中）：

class FancyTraversable[A, S <: TraversableLike[A, S]](t: S) {
  def mapmap(f: A => A)(implicit bf: CanBuildFrom[S,A,S]): S = { t map { a: A => f(f(a)) } }
}

implicit def createFancyTraversable[A, S <: TraversableLike[A, S]](t: S): FancyTraversable[A, S] = new FancyTraversable(t)

我可以用TraversableLike.map的类似物来“pimp my library”吗？它具有很好的变体类型？

2 个答案: