具有通用返回类型的高阶函数的类型推断

Question

以下示例在Kotlin 1.3.21中是完全合法的：

fun <T> foo(bar: T): T = bar

val t: Int = foo(1) // No need to declare foo<Int>(1) explicitly

但是为什么类型推断不能用于高阶函数呢？

fun <T> foo() = fun(bar: T): T = bar

val t: Int = foo()(1) // Compile error: Type inference failed...

使用高阶函数时，Kotlin会强制呼叫站点为：

val t = foo<Int>()(1)

即使显式指定了返回类型foo，类型推断仍然失败：

fun <T> foo(): (T) - > T = fun(bar: T): T = bar

val t: Int = foo()(1) // Compile error: Type inference failed...

但是，当泛型类型参数与外部函数共享时，它将起作用！

fun <T> foo(baz: T) = fun (bar: T): T = bar

val t: Int = foo(1)(1) // Horray! But I want to write foo()(1) instead...

如何编写函数foo，以便foo()(1)可以被编译，而bar是通用类型？

Answer 1

I am not an expert on how type inference works, but the basic rule is: At the point of use the compiler must know all types in the expression being used.

因此，据我了解：

foo（）<-在此处使用类型信息

foo（）（1）<-在此处提供信息

看起来类型推断无法“向后”

    val foo = foo<Int>()//create function
    val bar = foo(1)//call function

Answer 2

简而言之，当您调用动态生成的函数（例如高阶函数的返回值）时，它实际上不是函数调用，它只是{ {1}}功能。

在语法级别，Kotlin像返回函数一样对待invoke和() -> A之类的对象，就像它们是普通函数一样-它允许您通过在括号中附加参数来调用它们。这就是为什么您可以(A, B) -> C-foo<Int>()(1)返回类型为foo<Int>()的对象，然后使用(Int) -> (Int)作为参数来调用它的原因。

但是，实际上，这些“功能对象”并不是真正的功能，它们只是带有1运算符方法的简单对象。因此，例如，带有1个参数并返回值的函数对象实际上只是特殊接口invoke的实例，看起来像这样

Function1

任何带有interface Function1<A, R> { operator fun invoke(a: A): R } 的类都可以像函数一样被调用，即您可以只调用operator fun invoke来代替foo.invoke(bar, baz)。 Kotlin有几个内置类，例如foo(bar, baz)，Function，Function1，Function2等，用于表示函数对象。因此，当您呼叫Function<number of args>时，您实际呼叫的是foo<Int>()(1)。您可以通过反编译字节码来确认这一点。

那么这与类型推断有什么关系？好吧，当您调用foo<Int>().invoke(1)时，实际上是在使用一点语法糖来调用foo()(1)，这使我们更容易理解为什么推理失败。点运算符的右手侧不能用于推断左手侧的类型，因为必须先评估左手侧。因此，foo().invoke(1)的类型必须明确地声明为foo。

Answer 3

只是玩弄了一下，并分享了一些想法，基本上回答了最后一个问题：“我如何编写函数foo以便编译foo()(1)，其中bar是泛型？”：

一个简单的解决方法，但是您放弃了更高阶的功能（或者需要包装它）是要有一个中间对象，例如：

object FooOp {
  operator fun <T> invoke(t : T) = t
}

具有类似以下内容的foo方法：

fun foo() = FooOp

当然不是完全一样，因为您基本上是在解决第一个泛型函数。它基本上与只有1个函数返回我们想要的类型几乎相同，因此也可以再次推断该类型。

替代您的问题的方法可能是以下几种。只需添加另一个实际上指定类型的函数即可：

fun <T> foo() = fun(bar: T): T = bar
@JvmName("fooInt")
fun foo() = fun(bar : Int) = bar

随后两个将成功：

val t: Int = foo()(1)
val t2: String = foo<String>()("...")

但是...（除了可能需要大量的重载之外），不可能定义类似于以下内容的另一个函数：

@JvmName("fooString")
fun foo() = fun(bar : String) = bar

如果定义该函数，它将给您带来类似于以下错误：

Conflicting overloads: @JvmName public final fun foo(): (Int) -> Int defined in XXX, @JvmName public final fun foo(): (String) -> String defined in XXX

但是也许您可以用它来构建一些东西？

否则，我对答案的归纳没有答案。