scala - 使用 Scala 特征对 C++ 概念进行建模

Question

论文 «Type Classes as Objects and Implicits» 中有一些使用 Scala 特征的示例，例如 C++ 概念和 Haskell 类型类。 .我试着写一些类似 InputIterator 的东西概念和 find Scala 中的函数:

concept InputIterator<typename Iter> {
  typename value_type;
  value_type operator*(Iter);
  ...
};

template<typename Iter, typename V>
requires InputIterator<Iter> && EqualityComparable<Iter::value_type, V>
Iter find(Iter first, Iter last, V v) { 
    while (first < last && *first != v)
        ++first;
    return first;
}

我不确定我是否正确理解了特征。但是还是...还有 InputIterator用 Scala 编写的 trait(或者更准确地说——它是 find 函数中使用的方法的简化模拟):

trait InputIterator[Iter] {
    type value_type

    def <(a: Iter, b: Iter): Boolean
    def ++(it: Iter): Unit
    def *(it: Iter): value_type
}

EqualityComparable清楚了:

trait EqualityComparable[S, T] {
    def ==(s: S, t: T): Boolean
    def !=(s: S, t: T): Boolean = !(s == t)
}

但是我们应该如何处理 find ?我想写这样的东西:

def find[Iter, V](first: Iter, last: Iter, x: V)(implicit iterator: InputIterator[Iter], 
    cmp: EqualityComparable[iterator.value_type, V]): Iter =
{
    while (iterator.<(first, last) && cmp.!=(iterator.*(first), x))
        iterator.++(first)
    first
}

但它会导致错误“非法依赖方法类型”。我不知道如何“提取”抽象类型 value_type另一种方式。所以结果我得到了这个代码:

trait EqualityComparable[S, T] {
    def ==(s: S, t: T): Boolean
    def !=(s: S, t: T): Boolean = !(s == t)
}

trait InputIterator[Iter] {
    type value_type

    def <(a: Iter, b: Iter): Boolean
    def ++(it: Iter): Unit
    def *(it: Iter): value_type
}

trait VTInputIterator[Iter, VT] extends InputIterator[Iter] {
    type value_type = VT
}

class ArrayListIterator[T](a: ArrayList[T], i: Int) {
    val arr: ArrayList[T] = a
    var ind: Int = i

    def curr(): T = arr.get(ind)
    def ++(): Unit = { ind += 1 }

    override def toString() = "[" + ind.toString() + "]"
}

class InputIterArrList[T] extends VTInputIterator[ArrayListIterator[T], T]{ 
    def <(a: ArrayListIterator[T], b: ArrayListIterator[T]) = {
      if (a.arr == b.arr) a.ind < b.ind
      else throw new IllegalArgumentException()
    }

    def ++(it: ArrayListIterator[T]): Unit = it.++()
    def *(it: ArrayListIterator[T]) = it.curr()
}

object TestInputIterator extends Application{   

    def find[Iter, VT, V](first: Iter, last: Iter, x: V)(implicit iterator: VTInputIterator[Iter, VT], 
        cmp: EqualityComparable[VT, V]): Iter = 
    {
      while (iterator.<(first, last) && cmp.!=(iterator.*(first), x))
        iterator.++(first)
      first
    }

    implicit object EqIntInt extends EqualityComparable[Int, Int] {
      def ==(a: Int, b: Int): Boolean = { a == b }
    }

    implicit object inputIterArrListInt extends InputIterArrList[Int]{}

    val len = 10;
    var arr: ArrayList[Int] = new ArrayList(len);
    for (i: Int <- 1 to len)
      arr.add(i)
    var arrFirst = new ArrayListIterator(arr, 0)
    var arrLast = new ArrayListIterator(arr, len)
    var r = find(arrFirst, arrLast, 7)
    println(r)
}

我们使用类型参数 VT 而不是抽象类型在 def find[Iter, VT, V] .

所以问题是:如何才能做得更好？是否可以使用抽象类型 value_type没有附加类型参数 VT ?

Answer 1

将 find 的签名更改为:

def find[Iter, V, II <: InputIterator[Iter]](first: Iter, last: Iter, x: V)(
  implicit iterator: II, cmp: EqualityComparable[II#value_type, V]): Iter

这大概就是你想要表达的。

请注意，您的 Scala 代码实际上与 C++ 代码不同。在 C++ 中 find用途 Iter::value_type但在 Scala 中你使用 InputIterator[Iter]#value_type .