什么是Scala中的lambda类型,它们有什么好处?

时间:2012-01-05 00:38:14

标签: scala types

有时我偶然发现了

的半神秘符号
def f[T](..) = new T[({type l[A]=SomeType[A,..]})#l] {..} 

在Scala博客文章中,它给出了“我们使用那种类型-lambda技巧”的手动波。

虽然我对此有一些说明(我们获得了一个匿名类型参数A而不必用它来污染定义?),我发现没有明确的来源描述lambda类型的类型是什么,它是什么好处。它只是语法糖,还是开了一些新的维度?

4 个答案:

答案 0 :(得分:145)

当你使用更高级别的类型时,类型lambda是非常重要的。

考虑一个简单的例子,为Aither [A,B]的右投影定义一个monad。 monad类型类看起来像这样:

trait Monad[M[_]] {
  def point[A](a: A): M[A]
  def bind[A, B](m: M[A])(f: A => M[B]): M[B]
}

现在,要么是两个参数的类型构造函数,要实现Monad,需要为它提供一个参数的类型构造函数。对此的解决方案是使用类型lambda:

class EitherMonad[A] extends Monad[({type λ[α] = Either[A, α]})#λ] {
  def point[B](b: B): Either[A, B]
  def bind[B, C](m: Either[A, B])(f: B => Either[A, C]): Either[A, C]
}

这是在类型系统中进行curry的示例 - 您已经知道了Either的类型,这样当您想要创建EitherMonad的实例时,您必须指定其中一种类型;另一方面当然是在您调用point或bind时提供的。

类型lambda技巧利用了类型位置中的空块创建匿名结构类型的事实。然后我们使用#语法来获取类型成员。

在某些情况下,您可能需要更复杂的类型lambda,这是一个很难写出内联的痛苦。这是我今天的代码中的一个例子:

// types X and E are defined in an enclosing scope
private[iteratee] class FG[F[_[_], _], G[_]] {
  type FGA[A] = F[G, A]
  type IterateeM[A] = IterateeT[X, E, FGA, A] 
}

这个类专门存在,因此我可以使用像FG [F,G] #IterateeM这样的名称来引用IterateeT monad的类型,该monadrateeT monad专用于第二个monad的某些变换器版本,专门用于某些第三个monad。当你开始堆叠时,这些类型的构造变得非常必要。当然,我从未实例化过FG;它只是让我在类型系统中表达我想要的东西。

答案 1 :(得分:51)

这些好处与匿名函数赋予的好处完全相同。

def inc(a: Int) = a + 1; List(1, 2, 3).map(inc)

List(1, 2, 3).map(a => a + 1)

使用Scalaz 7的示例用法。我们希望使用Functor来映射Tuple2中第二个元素的函数。

type IntTuple[+A]=(Int, A)
Functor[IntTuple].map((1, 2))(a => a + 1)) // (1, 3)

Functor[({type l[a] = (Int, a)})#l].map((1, 2))(a => a + 1)) // (1, 3)

Scalaz提供了一些隐式转换,可以推断Functor的类型参数,所以我们经常避免完全写这些。上一行可以重写为:

(1, 2).map(a => a + 1) // (1, 3)

如果您使用IntelliJ,则可以启用“设置”,“代码样式”,“Scala”,“折叠”,“键入Lambdas”。然后是hides the crufty parts of the syntax,并且呈现出更可口的:

Functor[[a]=(Int, a)].map((1, 2))(a => a + 1)) // (1, 3)

Scala的未来版本可能会直接支持这种语法。

答案 2 :(得分:40)

把事情放在上下文中:这个答案最初是在另一个帖子中发布的。你在这里看到它,因为两个线程已经合并。上述主题中的问题陈述如下:

  

如何解决此类型定义:纯[({type?[a] =(R,a)})#?]?

     

使用这种结构的原因是什么?

     

Snipped来自scalaz库:

trait Pure[P[_]] {
  def pure[A](a: => A): P[A]
}

object Pure {
  import Scalaz._
//...
  implicit def Tuple2Pure[R: Zero]: Pure[({type ?[a]=(R, a)})#?] = new Pure[({type ?[a]=(R, a)})#?] {
  def pure[A](a: => A) = (Ø, a)
  }

//...
}

<强>答案:

trait Pure[P[_]] {
  def pure[A](a: => A): P[A]
}

P之后的方框中的一个下划线暗示它是一个类型构造函数,它接受一种类型并返回另一种类型。此类型构造函数的示例:ListOption

List Int一个具体类型,它给你List[Int],另一个具体类型。给List一个String,它会为您提供List[String]。等

因此,ListOption可以被认为是arity 1的类型级函数。我们正式说,它们有一种* -> *。星号表示一种类型。

现在Tuple2[_, _]是一个类型构造函数,其类型为(*, *) -> *,即您需要为其提供两种类型才能获得新类型。

由于他们的签名不匹配,因此您无法将Tuple2替换为P。您需要做的是在其中一个参数上部分应用 Tuple2,这将为我们提供类型* -> *的类型构造函数,我们可以将其替换为{{1 }}

不幸的是,Scala没有用于部分应用类型构造函数的特殊语法,因此我们必须求助于称为类型lambdas的怪物。 (你的例子中有什么。)它们被称为因为它们类似于存在于价值层面的lambda表达式。

以下示例可能有所帮助:

P

修改

更多价值水平和类型水平相似。

// VALUE LEVEL

// foo has signature: (String, String) => String
scala> def foo(x: String, y: String): String = x + " " + y
foo: (x: String, y: String)String

// world wants a parameter of type String => String    
scala> def world(f: String => String): String = f("world")
world: (f: String => String)String

// So we use a lambda expression that partially applies foo on one parameter
// to yield a value of type String => String
scala> world(x => foo("hello", x))
res0: String = hello world


// TYPE LEVEL

// Foo has a kind (*, *) -> *
scala> type Foo[A, B] = Map[A, B]
defined type alias Foo

// World wants a parameter of kind * -> *
scala> type World[M[_]] = M[Int]
defined type alias World

// So we use a lambda lambda that partially applies Foo on one parameter
// to yield a type of kind * -> *
scala> type X[A] = World[({ type M[A] = Foo[String, A] })#M]
defined type alias X

// Test the equality of two types. (If this compiles, it means they're equal.)
scala> implicitly[X[Int] =:= Foo[String, Int]]
res2: =:=[X[Int],Foo[String,Int]] = <function1>

在您提交的案例中,类型参数// VALUE LEVEL // Instead of a lambda, you can define a named function beforehand... scala> val g: String => String = x => foo("hello", x) g: String => String = <function1> // ...and use it. scala> world(g) res3: String = hello world // TYPE LEVEL // Same applies at type level too. scala> type G[A] = Foo[String, A] defined type alias G scala> implicitly[X =:= Foo[String, Int]] res5: =:=[X,Foo[String,Int]] = <function1> scala> type T = World[G] defined type alias T scala> implicitly[T =:= Foo[String, Int]] res6: =:=[T,Foo[String,Int]] = <function1> 是函数R的本地参数,因此您无法简单地定义Tuple2Pure,因为根本没有可以放置它的地方同义词。

为了处理这种情况,我使用了以下使用类型成员的技巧。 (希望这个例子不言自明。)

type PartialTuple2[A] = Tuple2[R, A]

答案 3 :(得分:0)

type World[M[_]] = M[Int]导致无论我们在A X[A] implicitly[X[A] =:= Foo[String,Int]]中放置{{1}}总是如此,我猜。