Traversable的继承和类型参数

Question

我正在研究Scala 2.8集合类的源代码。 我对scala.collection.Traversable的层次结构有疑问。 请查看以下声明：

package scala.collection
    trait Traversable[+A]
        extends TraversableLike[A, Traversable[A]] 
        with GenericTraversableTemplate[A, Traversable]

    trait TraversableLike[+A, +Repr]
        extends HasNewBuilder[A, Repr]
        with TraversableOnce[A]

package scala.collection.generic
    trait HasNewBuilder[+A, +Repr]

    trait GenericTraversableTemplate[+A, +CC[X] <: Traversable[X]]
        extends HasNewBuilder[A, CC[A] @uncheckedVariance]

问题：为什么Traversable使用类型参数扩展GenericTraversableTemplate [A, Traversable] - 为什么不[A, Traversable[A]] ？ 我尝试了一些具有相同结构的小程序进行实验，并在我尝试将其更改为Traversable[A]时收到一条奇怪的错误消息：

error: Traversable[A] takes no type parameters, expected: one

我想在GenericTraversableTemplate使用@uncheckedVariance注释也与此有关吗？ （这似乎是一种可能不安全的黑客，迫使事情发挥作用......）。

编辑 - 在这个问题中找到关于注释的一些有用的答案（这是因为GenericTraversableTemplate用于具有不同方差的可变和不可变集合）。

问题：当您查看层次结构时，您会看到Traversable继承HasNewBuilder两次（一次通过TraversableLike ，一次通过GenericTraversableTemplate ），但类型参数略有不同。 这是如何工作的？ 为什么不同的类型参数不会导致错误？

Answer 1

原因是GenericTraversableTemplate特征中的CC参数。 与具有类型* （发音为“type”）的普通类型参数不同，此参数的类型为* => * （发音为“type to type”）。 为了理解这意味着什么，你首先需要有一些关于种类的背景知识。

请考虑以下代码段：

val a: Int = 42

这里我们看到42 ，这是一个值 。 值具有固有类型。 在这种情况下，我们的值为42 ，类型为Int 。 类型类似于包含许多值的类别。 它说明了变量a可能存在的值。 例如，我们知道a不能包含值"foobar" ，因为该值具有String类型。 因此，值有点像第一级抽象，而类型比值高一级。

所以这就是问题：什么阻止我们更进一步？ 如果值可以有类型，为什么类型不能在它们之上有“东西”？ 那种“东西”被称为一种 。 类型是类型的类型，通用类别限制可以描述的类型 。

让我们看一些具体的例子：

type String
type Int
type List[Int]

这些是类型，它们都有类型* 。 这是最常见的一种（这就是我们称之为“类型”的原因）。 在实践中，大多数类型都有这种类型。 但是，有些人不这样做：

type List     // note: compile error

这里我们有类型构造函数List ，但这次我们“忘记”指定它的类型参数。 事实证明，这实际上是一种类型，但却是另一种类型。 具体来说， * => * 。 由于符号意味着暗示，这种类型描述了一种类型，它采用另一种类型*作为参数，从而产生一种新类型*作为结果。 我们可以在第一个例子中看到这一点，我们将Int类型（有类型* ）传递给List类型构造函数（有类型* => * ），生成类型List[Int] （有类型* ）。

回到GenericTraversableTemplate ，让我们再看一下声明：

trait GenericTraversableTemplate[+A, +CC[X] <: Traversable[X]]

注意CC类型参数如何获取它自己的参数，但该参数不是由声明中的任何其他类型参数定义的？ 这是Scala的话说，相当笨拙的方式CC必须是那种* => * （就像a类型必须为Int在我们前面的例子）。 “正常”类型参数（例如A ）总是类型* 。 通过强制CC为类型* => * ，我们有效地告诉编译器，可以替换此参数的唯一有效类型必须是类型* => * 。 从而：

type GenericTraversableTemplate[String, List]        // valid!
type GenericTraversableTemplate[String, List[Int]]   // invalid!

记住， List是种类* => * （正是我们需要的CC ），但List[Int]有种类* ，所以编译器拒绝它。

对于记录， GenericTraversableTemplate本身有一种，具体为： (* x (* => *)) => * 。 这意味着GenericTraversableTemplate是一种类型，它将两种类型作为参数 - 一种类型* ，另一种类型* => * - 并生成一种类型*作为结果。 在我们上面的例子中， GenericTraversableTemplate[String, List]就是这样一种结果类型，正如我们计算的那样，它是一种类型* （它不需要参数）。