scala - 为什么String文字符合Scala Singleton

Question

不管是否明智，我正在编写一种只接受Scala单例的方法，即通过“对象”实现的对象，而不是通过构造类或特征的实例来实现。它应该接受任何类型的Scala单例，因此“MySingleton.type”将不起作用。

我遇到了一个非常奇怪的构造“scala.Singleton”，该构造未在api文档中进行记录，但似乎可以解决问题:

scala> def check( obj : Singleton ) = obj
check: (obj: Singleton)Singleton

scala> check( Predef )
res0: Singleton = scala.Predef$@4d3e9963

scala> check ( new java.lang.Object() )
<console>:9: error: type mismatch;
 found   : java.lang.Object
 required: Singleton
              check ( new java.lang.Object() )

scala> check( Map )
res3: Singleton = scala.collection.immutable.Map$@6808aa2d

scala> check( Map.empty[Any,Any] )
<console>:9: error: type mismatch;
 found   : scala.collection.immutable.Map[Any,Any]
 required: Singleton
              check( Map.empty[Any,Any] )

但是，(对我而言)莫名其妙地是，字符串文字被视为单例，而显式构造的字符串则不被接受:

scala> check( "foo" )
res7: Singleton = foo

scala> check( new String("foo") )
<console>:9: error: type mismatch;
 found   : java.lang.String
 required: Singleton
              check( new String("foo") )

为什么String文字符合Singleton？我是否误解了Singleton类型应该指定什么？

Answer 1

首先，什么是单例类型？如果您认为类型是一组值，那么单例类型就是一个只有一个元素的集合。

最常见的是，顶级对象可以居住在这样的集合中。

scala> object X
defined module X

scala> X: X.type
res41: X.type = X$@131d1cb

scala> res41: Singleton
res42: Singleton = X$@131d1cb

更一般地，稳定值可以形成单例类型。

scala> object X { val y: String = "boo" }
defined module X

scala> X.y: X.y.type
res44: X.y.type = boo

scala> res44: Singleton
res45: Singleton = boo

如果 y是 def或 var，则它不再符合条件，因为该值随时间推移可能不相同，因此编译器无法保证单例类型对一个值进行分类。

scala> object X { def y: String = "boo" }
defined module X

scala> X.y: X.y.type
<console>:12: error: stable identifier required, but X.y found.
              X.y: X.y.type
                     ^

scala> object X { var y: String = "boo" }
defined module X

scala> X.y: X.y.type
<console>:12: error: stable identifier required, but X.y found.
              X.y: X.y.type
                     ^

还有一个限制: AnyVal不能形成单例类型，因为语言规范专门将它们限制为 AnyRef。

保罗·菲利普斯(Paul Phillips)一直在策划 branch，它允许您表达文字的单例类型。

val xs: Stream[0.type](0)
val ys: Stream[0.type](0, 1) // does not compile
val x = xs.head // inferred type is 0.type, we statically know that this can only be 0!