scala - Scala中高级类型的类型约束

Question

我正在尝试为 scala 中的 Functors 编写一个通用定律，其格式可以在 scalacheck 测试中用于许多 functors。该定律应该由构造函数 F[_] 和元素的类型参数化，比如 A。

理想情况下，我会写这样的东西:

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

(我使用 true 而不是法律主体，因为确切的计算对我的问题无关紧要)

然而，我能破解的最好方法是将它包装在一个抽象类中，提供一个抽象隐式来生成任意 F[A] 值:

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 } 

}

现在这可行，但并不理想。我需要为每个要运行的测试实例化该类，并且需要在那里提供任意FA 函数。当然，编译器需要这个函数，但是对于很多类型来说，它们存在应该这样做的隐含(例如 List[Int])。但是编译器将无法猜测这些隐式提供了任意FA，所以我需要自己实现这个，这是非常重复的。例如:

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

  ...
}

我认为我不需要告诉 scalacheck 如何构建 int 列表。有什么建议可以更优雅地做到这一点吗？

我尝试了其他关于高级类型边界的问题，但我无法弄清楚如何使用它们，即使它们听起来很接近。所以我想我会问。

Answer 1

你的尝试没有成功的原因是因为你有一种不匹配。
以下:

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

只是一个语法糖:

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

所以本质上，问题是你的方法需要一个隐式类型的值 Arbitrary[F]其中 F 是高阶类型( F[_] )，但这没有意义，因为 Arbitrary不采用高阶类型:

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

为了让您的代码按原样编译(并且有意义)， Arbitrary必须声明如下:

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

现在来看看如何修复它。
在您的情况下，您想要的实际任意值的类型为 F[A] ，而不是 F (不用说，因为它不是具体类型，而是类型构造函数)，所以你需要的隐式类型是 Arbitrary[F[A]] :

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

因为 F[A]不会出现在类型参数列表中(有 A 和 F ，但没有 F[A] )，不能使用“上下文绑定(bind)”语法糖，我们必须使用显式(!)隐式参数列表。