如何正确定义f-bound多态类型的存在性

Question

这里有几个类似的问题，我读了它们，没有找到能让我的代码工作的答案。我想我遇到了一个需要比正常情况更精确的类型规范的角落案例。

用两个字来形容我的情况。我想构建一个非常简单的异构列表示例来加深我对scala语言的理解。我给自己设置了一个限制：没有任何形式的隐式，只有普通的scala类型系统。言外之意可以让很多事情变得更容易，但我想努力尝试。

我已经有了工作代码，但我想改进它

sealed trait HList {
type Self <: HList
def self : Self
def prepend[H](head : H) = HCons[H, Self](head, self)
def ::[H](head : H) = prepend(head)
type Merge[X <: HList] <: HList
def merge[X <: HList](other : X) : Merge[X]
def :::[X <: HList](other : X) = other.merge[Self](self)
}
sealed trait HNil extends HList {
override type Self = HNil
override def self = this
override type Merge[X <: HList] = X
override def merge[X <: HList](other : X) : Merge[X] = other
}
case object HNil extends HNil
final case class HCons[H, T <: HList](head : H, tail : T) extends HList {
override type Self = HCons[H,T]
override def self = this
override type Merge[X <: HList] = HCons[H, T#Merge[X]]
override def merge[X <: HList](other : X) : Merge[X] = HCons(head, tail.merge(other))
}

Merge类型构造函数表示追加两个列表的类型结果。需要跟踪所有嵌套类型。结果如下：

val x = "str" :: true :: HNil
val s : String = x.head
val b : Boolean = x.tail.head
val y = 0.5 :: 12 :: HNil
val d : Double = y.head
val i : Int = y.tail.head
val l = x ::: y
val r = y.merge(x)
val sl : String = l.head
val sb : Boolean = l.tail.head
val sd : Double = l.tail.tail.head
val si : Int = l.tail.tail.tail.head
val rd : Double = r.head
val ri : Int = r.tail.head
val rl : String = r.tail.tail.head
val rb : Boolean = r.tail.tail.tail.head

现在我已经不再做无聊的介绍了。恐怕我已经失去了一半的读者。我希望我能把代码压缩成一行。

因此，真正的问题是Self类型和self方法。它们看起来很难看，我想把它们扔掉。我相信f-bounded多态性可以以自然的方式帮助我。我得到以下代码：

type HAny = X forSome {type X <: HList[X]}
sealed trait HList[Self <: HList[Self]] {this : Self =>
def prepend[H](head : H) = HCons[H, Self](head, this)
def ::[H](head : H) = prepend(head)
type Merge[X <: HList[X]] <: HAny
def merge[X <: HList[X]](other : X) : Merge[X]
def :::[X <: HList[X]](other : X) = other.merge[Self](this)
}
sealed trait HNil extends HList[HNil] {
override type Merge[X <: HList[X]] = X
override def merge[X <: HList[X]](other : X) : Merge[X] = other
}
case object HNil extends HNil
final case class HCons[H, T <: HList[T]](head : H, tail : T) extends HList[HCons[H,T]] {
override type Merge[X <: HList[X]] = HCons[H, T#Merge[X]]
override def merge[X <: HList[X]](other : X) : Merge[X] = HCons[H, T#Merge[X]](head, tail.merge(other))
}

scala编译器产生的错误给了我很少的了解：

[error] App.scala:23: type arguments [H,T#Merge[X]] do not conform to method apply's type parameter bounds [H,T <: SelApp1.this.HList[T]]
[error]     override def merge[X <: HList[X]](other : X) : Merge[X] = HCons[H, T#Merge[X]](head, tail.merge(other))
[error]                                                                    ^
[error] one error found

预端部分顺利转化为f结合多态性。合并部分产生错误。我需要对Merge类型进行抽象，所以我用HAny存在类型来约束它，就像在早期的例子中一样，我使用了HList，没有任何额外的类型规范。

但在后一种情况下，由于编译器抱怨不合适的类型，一些类型信息会丢失。那么，我如何定义存在类型来保存构建HCons所需的所有类型信息呢？也许我需要更复杂的调整来将抽象类型的解决方案转移到f-bound变体？

Answer 1

您只需要重写HCons，用T <: HAny:替换T <: HList[T]

final case class HCons[H, T <: HAny](head : H, tail : T) extends HList[HCons[H,T]] { ... }