我发现自己真的无法理解“通用类型”和“高级类型”之间的区别。
斯卡拉代码:
trait Box[T]
我定义了一个trait
名字是 的Box
,它是一个接受参数类型的类型构造函数T
。(这句话对吗?)
我也可以说:
Box
是泛型类型Box
是高级类型- 以上都不是正确的
当我与同事讨论代码时,我经常在“通用”和“高级”两个词之间挣扎来表达它。
我发现自己真的无法理解“通用类型”和“高级类型”之间的区别。
斯卡拉代码:
trait Box[T]
我定义了一个trait
名字是 的Box
,它是一个接受参数类型的类型构造函数T
。(这句话对吗?)
我也可以说:
Box
是泛型类型Box
是高级类型当我与同事讨论代码时,我经常在“通用”和“高级”两个词之间挣扎来表达它。
现在回答可能为时已晚,您现在可能已经知道其中的区别,但我将回答只是为了提供另一种观点,因为我不太确定 Greg 所说的是否正确。泛型比更高种类的类型更通用。许多语言,如 Java 和 C# 都有泛型,但很少有更高种类的类型。
要回答您的具体问题,是的,Box
是带有类型参数的类型构造函数T
。您也可以说它是泛型类型,尽管它不是更高种类的类型。下面是一个更广泛的答案。
这是泛型编程的维基百科定义:
通用编程是一种计算机编程风格,其中算法是根据稍后指定的类型编写的,然后在需要时为作为参数提供的特定类型实例化。这种方法由 ML 于 1973 年首创,1允许编写通用函数或类型,这些函数或类型仅在使用时操作的类型集有所不同,从而减少了重复。
假设您Box
这样定义。它拥有某种类型的元素,并有一些特殊的方法。它还定义了一个map
函数,类似于Iterable
and Option
,因此您可以将一个包含整数的盒子变成一个包含字符串的盒子,而不会丢失所有那些Box
具有的特殊方法。
case class Box(elem: Any) {
..some special methods
def map(f: Any => Any): Box = Box(f(elem))
}
val boxedNum: Box = Box(1)
val extractedNum: Int = boxedString.elem.asInstanceOf[Int]
val boxedString: Box = boxedNum.map(_.toString)
val extractedString: String = boxedString.elem.asInstanceOf[String]
如果Box
这样定义,你的代码会因为所有对 的调用而变得非常丑陋asInstanceOf
,但更重要的是,它不是类型安全的,因为一切都是 Any。
这就是泛型有用的地方。假设我们这样定义Box
:
case class Box[A](elem: A) {
def map[B](f: A => B): Box[B] = Box(f(elem))
}
然后我们可以将我们的map
函数用于各种事情,比如更改内部的对象,Box
同时仍然确保它在Box
. 在这里,没有必要,asInstanceOf
因为编译器知道您的Box
es 的类型以及它们所持有的内容(甚至不需要类型注释和类型参数)。
val boxedNum: Box[Int] = Box(1)
val extractedNum: Int = boxedNum.elem
val boxedString: Box[String] = boxedNum.map[String](_.toString)
val extractedString: String = boxedString.elem
泛型基本上可以让你抽象不同的类型,让你使用Box[Int]
和Box[String]
作为不同的类型,即使你只需要创建一个Box
类。
但是,假设您无法控制此类Box
,它仅定义为
case class Box[A](elem: A) {
//some special methods, but no map function
}
假设您使用的这个 API 还定义了它自己的类Option
和List
类(都接受一个表示元素类型的类型参数)。现在您希望能够映射所有这些类型,但是由于您不能自己修改它们,因此您必须定义一个隐式类来为它们创建扩展方法。Mappable
让我们为扩展方法和 typeclass添加一个隐式类Mapper
。
trait Mapper[C[_]] {
def map[A, B](context: C[A])(f: A => B): C[B]
}
implicit class Mappable[C[_], A](context: C[A])(implicit mapper: Mapper[C]) {
def map[B](f: A => B): C[B] = mapper.map(context)(f)
}
您可以像这样定义隐式映射器
implicit object BoxMapper extends Mapper[Box] {
def map[B](box: Box[A])(f: A => B): Box[B] = Box(f(box.elem))
}
implicit object OptionMapper extends Mapper[Option] {
def map[B](opt: Option[A])(f: A => B): Option[B] = ???
}
implicit object ListMapper extends Mapper[List] {
def map[B](list: List[A])(f: A => B): List[B] = ???
}
//and so on
并使用它,就好像Box
, Option
,List
等一直有map
方法一样。
这里Mappable
和Mapper
是更高种类的类型,而Box
、Option
和List
是一阶类型。它们都是泛型类型和类型构造函数。Int
然而和String
是正确的类型。这是它们的种类,(种类对类型就像类型对值一样)。
//To check the kind of a type, you can use :kind in the REPL
Kind of Int and String: *
Kind of Box, Option, and List: * -> *
Kind of Mappable and Mapper: (* -> *) -> *
类型构造函数有点类似于函数(有时称为值构造函数)。正确的类型 (kind *
) 类似于简单的值。它是一种具体类型,可用于返回类型、变量类型等。您可以直接说val x: Int
而不传递Int
任何类型参数。
一阶类型(kind * -> *
)就像一个看起来像的函数Any => Any
。它不是取一个值并给你一个值,而是取一个类型并给你另一种类型。val x: List
如果不给它们类型参数(有效),就不能直接使用一阶类型(无效val x: List[Int]
)。这就是泛型所做的——它允许您对类型进行抽象并创建新类型(JVM 只是在运行时删除该信息,但像 C++ 这样的语言实际上会生成新的类和函数)。C
in的类型参数Mapper
也是这种类型。下划线类型参数(你也可以使用其他东西,比如x
)让编译器知道它C
是 kind * -> *
。
高阶类型/高阶类型就像高阶函数——它接受另一个类型的构造函数作为参数。你不能使用 a Mapper[Int]
above,因为C
应该是 kind * -> *
(这样你就可以做C[A]
and C[B]
),而Int
is只是*
. 只有在 Scala 和 Haskell 等具有更高类型类型的语言中,您才能创建Mapper
上述类型以及其他类型系统更有限的语言(如 Java)之外的东西。
这个关于类似问题的答案(和其他人)也可能有所帮助。
编辑:我从同一个答案中窃取了这张非常有用的图片:
“高级类型”和“泛型”之间没有区别。
Box
是“结构”或“上下文”,T
可以是任何类型。
所以T
在英语意义上是通用的……我们不知道它会是什么,我们也不在乎,因为我们不会T
直接操作。
C# 也将这些称为泛型。我怀疑他们选择这种语言是因为它的简单性(为了不吓跑人们)。