在Scala中為高級類型鍵入約束

Question

我試圖在scala中為Functors編寫一個通用法則，我可以在scalacheck測試中為許多仿函數重用這種格式。 法律應該由構造函數F [_]和元素類型參數化，比如A.

理想情況下，我會寫這樣的東西：

def functorLaw[A, F[_] :Arbitrary] (fn :Functor[F]) :Prop = forAll { (fa :F[A]) => true }

（我使用true而不是法律機構，因為確切的計算對我的問題無關緊要）

然而，我能破解的最好的方法是將它包裝在一個抽象類中，提供一個隱式生成任意F [A]值的抽象：

abstract class  FunctorSpec[A :Arbitrary, F[_]] extends Properties("foo") {

  implicit def arbitraryFA :Arbitrary[F[A]]
  def functorLaw (fn :Functor[F]) :Prop = forAll { (fa :F[A]) => true } 

}

現在這個有效，但它並不理想。 我需要為每個測試實例化我想要運行的類，並且需要在那里提供任意的ARM函數。 當然，編譯器需要這個函數，但對於許多類型，它們存在應該這樣做的含義（例如對於List [Int]）。 然而編譯器將無法猜測這些隱式提供任意FA，所以我需要自己實現，這是非常重復的。 例如：

object IntListFunctorSpec extends FunctorSpec[Int, List] {
  def arbitraryFA :Arbitrary[List[Int]] = Arbitrary(arbitrary[List[Int]])

  ...
}

我認為我不應該告訴scalacheck如何構建int列表。 有什么建議如何更優雅地做到這一點？

我嘗試了更高級別的類型邊界的其他問題，我無法弄清楚如何使用它們，即使它們聽起來很接近。 所以我想我會問。

Answer 1

你的嘗試不起作用的原因是因為你有一種不匹配。 下列：

def functorLaw[A, F[_] :Arbitrary] (fn :Functor[F]) :Prop = forAll { (fa :F[A]) => true }

只是一個語法糖：

def functorLaw[A, F[_]] (fn :Functor[F])(implicit evidence: Arbitrary[F]) :Prop = forAll { (fa :F[A]) => true }

所以從本質上講，問題是你的方法需要一個類型為Arbitrary[F]的隱式值，其中F是一個高階類型（ F[_] ），但這沒有意義，因為Arbitrary沒有采用更高階的類型：

// T is a first order type, it has the kind *
// Simply put, it is not a type constructor
class Arbitrary[T]

為了讓您的代碼按原樣編譯（並且有意義）， Arbitrary必須聲明如下：

// T is a type constructor, it has the kind * -> *
class Arbitrary[T[_]]

現在是如何解決它。 在你的情況下，你想要的實際任意值是F[A]類型，而不是F （這應該不用說，因為它不是具體的類型，而是一個類型構造函數），所以隱含的你需要的是Arbitrary[F[A]]類型Arbitrary[F[A]] ：

def functorLaw[A, F[_]] (fn :Functor[F])(implicit arb: Arbitrary[F[A]]) :Prop = forAll { (fa :F[A]) => true }

並且因為F[A]不出現在類型參數列表中（有A和F ，而不是F[A] ），所以不能使用“上下文綁定”語法糖，我們不得不使用顯式（！）隱式參數列表。