scala - 如何在 Scala 中将对象用作模块/仿函数？

Question

我想将对象实例用作模块/仿函数，或多或少如下所示:

abstract class Lattice[E] extends Set[E] {
  val minimum: E
  val maximum: E
  def meet(x: E, y: E): E
  def join(x: E, y: E): E
  def neg(x: E): E
}

class Calculus[E](val lat: Lattice[E]) {
  abstract class Expr
  case class Var(name: String) extends Expr {...}
  case class Val(value: E) extends Expr {...}
  case class Neg(e1: Expr) extends Expr {...}
  case class Cnj(e1: Expr, e2: Expr) extends Expr {...}
  case class Dsj(e1: Expr, e2: Expr) extends Expr {...}
}

这样我就可以为每个晶格创建一个不同的微积分实例(我将执行的操作需要晶格的最大值和最小值的信息)。我希望能够混合相同微积分的表达式，但不允许混合不同的表达式。到现在为止还挺好。我可以创建我的微积分实例，但问题是我不能在其他类中编写函数来操作它们。

例如，我正在尝试创建一个解析器来从文件中读取表达式并返回它们；我还尝试编写一个随机表达式生成器，以便在我的 ScalaCheck 测试中使用。事实证明，每次函数生成一个 Expr 对象时，我都不能在函数之外使用它。即使我创建了 Calculus 实例并将其作为参数传递给将生成 Expr 对象的函数，该函数的返回也不会被识别为与在函数外部创建的对象的类型相同。

也许我的英语不够清楚，让我尝试一个我想做的玩具示例(不是真正的 ScalaCheck 生成器，但足够接近)。

def genRndExpr[E](c: Calculus[E], level: Int): Calculus[E]#Expr = {
  if (level > MAX_LEVEL) {
    val select = util.Random.nextInt(2)
    select match {
      case 0 => genRndVar(c)
      case 1 => genRndVal(c)
    }
  }
  else {
    val select = util.Random.nextInt(3)
    select match {
      case 0 => new c.Neg(genRndExpr(c, level+1))
      case 1 => new c.Dsj(genRndExpr(c, level+1), genRndExpr(c, level+1))
      case 2 => new c.Cnj(genRndExpr(c, level+1), genRndExpr(c, level+1))
    }
  }
}

现在，如果我尝试编译上面的代码，我会得到很多

 error: type mismatch;   found   : plg.mvfml.Calculus[E]#Expr   required: c.Expr          case 0 => new c.Neg(genRndExpr(c, level+1))  

And the same happens if I try to do something like:

val boolCalc = new Calculus(Bool)
val e1: boolCalc.Expr = genRndExpr(boolCalc)

请注意，生成器本身并不重要，但我需要在系统的其余部分上做很多类似的事情(即创建和操作微积分实例表达式)。

难道我做错了什么？
有可能做我想做的事吗？

非常需要和赞赏有关此问题的帮助。提前非常感谢。

在收到 Apocalisp 的回答并尝试之后。

非常感谢您的回答，但仍然存在一些问题。建议的解决方案是将函数的签名更改为:

def genRndExpr[E, C <: Calculus[E]](c: C, level: Int): C#Expr

我更改了所有相关函数的签名:getRndExpr、getRndVal 和 getRndVar。而且我在调用这些函数的任何地方都收到相同的错误消息，并收到以下错误消息:

error: inferred type arguments [Nothing,C] do not conform to method genRndVar's type parameter bounds [E,C <: plg.mvfml.Calculus[E]]        case 0 => genRndVar(c)

Since the compiler seemed to be unable to figure out the right types I changed all function call to be like below:

case 0 => new c.Neg(genRndExpr[E,C](c, level+1))

在此之后，在前 2 个函数调用(genRndVal 和 genRndVar)中没有编译错误，但在接下来的 3 个调用(对 genRndExpr 的递归调用)中，函数的返回用于构建一个新的 Expr 对象我得到了以下错误:

错误:类型不匹配；
发现:C#Expr
必需:c.Expr
案例 0 => 新 c.Neg(genRndExpr[E,C](c, level+1))

所以，再一次，我被困住了。任何帮助将不胜感激。

Answer 1

问题是 Scala 无法统一这两种类型 Calculus[E]#Expr和 Calculus[E]#Expr .

不过，这些对你来说都是一样的，对吧？好吧，考虑到您可以在某些类型上拥有两个不同的演算 E ，每个都有自己的Expr类型。而且您不想混合使用两者的表达方式。

您需要以返回类型相同的方式约束类型 Expr键入 Expr您的Calculus 的内在类型争论。你需要做的是:

def genRndExpr[E, C <: Calculus[E]](c: C, level: Int): C#Expr