在Scala中绑定现有类型

Question

这是我的基本CMap，它将类（任何T的Class [T]）映射到任何类型的值。

scala> type CMap = Map[Class[T] forSome{type T}, Any]
defined type alias CMap

scala> val cMap: CMap = Map(classOf[Int]->5, classOf[String]->"abc", classOf[Double]->"ddd")
cMap: CMap = Map(int -> 5, class java.lang.String -> abc, double -> ddd)

现在，我需要一个“绑定的” CMap（称为CMapBind）。 像CMap一样，它将类（任何类）映射到值（任何值）。 但是与CMap不同，CMapBind在键和值之间具有类型绑定，这意味着我希望以下行为：

val cMapBind: CMapBind = Map(classOf[Int]->5, classOf[String]-> "aa") // should compile
val cMapBind: CMapBind = Map(classOf[Int]->5, classOf[String]-> 0)    // should fail compile

如何实现CMapBind？

我知道以下两个在语法/逻辑上不会起作用。

scala> type CMapBind = Map[Class[T] forSome{type T}, T]
<console>:8: error: not found: type T
       type CMapBind = Map[Class[T] forSome{type T}, T]


scala> type CMapBind = Map[Class[T], T] forSome{type T}
scala> val cMapBind: CMapBind = Map(classOf[Int]->5, classOf[String]->"str")
<console>:8: error: type mismatch;
 found   : scala.collection.immutable.Map[Class[_ >: String with Int],Any]
 required: CMapBind
    (which expands to)  Map[Class[T],T] forSome { type T }
       val cMapBind: CMapBind = Map(classOf[Int]->5, classOf[String]->"str")

请注意，这里我以类型构造函数Class [T]为例说明问题。 在我的代码中，我有自己的类型，例如trait Animal[S, T], class Dog extends Animal[Int, String] 。

编辑1：我应该提到我以不可变Map为例，但是我真正需要的是可变的异构Map）。

Answer 1

让我们尝试实现可变的HMap 。 @MilesSabin在这里提供了有关Scala类型系统的一些解释： http : //www.chuusai.com/2011/07/16/fundeps-in-scala/

这个想法是要静态检查构造函数（在这里您将看到，它的灵巧性取决于您的双手，因此可以生成它或其他东西）和insert方法。 顺便说一句，不变HMap以无形方式实现。

import scala.collection.mutable.Map

class HMapBuilder[R[_, _]] { // constructor arity is two
  def apply[K1, V1](e1: (K1, V1))(implicit ev1: R[K1, V1]) = 
    new HMap[R](Map(e1))
  def apply[K1, V1, K2, V2](e1: (K1, V1), e2: (K2, V2))
                           (implicit ev1: R[K1, V1], ev2: R[K2, V2]) =
    new HMap[R](Map(e1, e2))
}

因此，它是地图的构造函数。 证据将静态检查插入数据的类型。 接下来，包装默认的scala集合：

class HMap[R[_, _]](underlying : Map[Any, Any] = Map.empty) {
  def get[K, V](k : K)(implicit ev : R[K, V]) : Option[V] = 
    underlying.get(k).asInstanceOf[Option[V]]

  def +=[K, V](kv : (K, V))(implicit ev : R[K, V]) : HMap[R] = {
    underlying += kv
    this
  }
  def -=[K](k : K) : HMap[R] = {
    underlying -= k
    this
  }

  override def toString = underlying.toString
}

最后包装HMapBuilder ，使它成为一个令人愉快的构造函数：

object HMap {
  def apply[R[_, _]] = new HMapBuilder[R]

  def empty[R[_, _]] = new HMap[R]
  def empty[R[_, _]](underlying : Map[Any, Any]) = 
    new HMap[R](underlying)
}

结果，用法类似于shapeless HMap ：

class Mapping[K, V]

implicit def mappingFromClass[A] = new Mapping[Class[A], A]

val hm = HMap[Mapping](classOf[Int] -> 5) // ok
hm += (classOf[String] -> "string") // ok
hm += (classOf[Boolean] -> false) // ok
hm += (classOf[Double] -> "sss") // compile fail    

可以正常工作。 我只实现了插入和删除功能，其他功能也可以用相同的方式定义。