Scala编译器扩展类型

Question

考虑以下代码：

  trait TypeOr[E, F] {
    type T
  }

  implicit def noneq2[E, F](implicit ev: E =!= F): TypeOr[E, F] = new TypeOr[E, F] {
    type T = (E, F)
  }

  sealed trait Error[+E, +A]

  case class Err[E, A](e: Error[E, A]) {
    def combine[B, F](f: A => Error[F, B])(implicit ev: TypeOr[E, F]): Error[ev.T, B] = ???
  }
  val result = Err(null.asInstanceOf[Error[Int, Int]]).combine(_ => null.asInstanceOf[Error[String, String]])

到现在为止还挺好。根据上面的定义，我得出结论，结果的扩展类型如下：

  val itsType: Error[(Int, String), String] = result

但显然它不是，因为编译器回复：

 found   : returnerror.Comb.Error[returnerror.Comb.TypeOr[Int,String]#T,String]
 required: returnerror.Comb.Error[(Int, String),String]
  val itsType: Error[(Int, String), String] = result

是否有可能找到表达式的简化扩展类型？我无法从编译器获取此信息，我尝试在擦除阶段之前打印AST，但扩展类型仍然不存在。

Answer 1

首先，当你写隐含的noneq2有类型TypeOr[E, F]时，你丢失了类型细化https://typelevel.org/blog/2015/07/19/forget-refinement-aux.html。正确的是

implicit def noneq2[E, F](implicit ev: E =:!= F) = new TypeOr[E, F] {
  type T = (E, F)
}

或者更好的显式类型

implicit def noneq2[E, F](implicit ev: E =:!= F): TypeOr[E, F] { type T = (E, F) }  = new TypeOr[E, F] {
  type T = (E, F)
}

这就是为什么通常会引入类型Aux的原因

object TypeOr {
  type Aux[E, F, T0] = TypeOr[E, F] { type T = T0 }

  implicit def noneq2[E, F](implicit ev: E =:!= F): Aux[E, F, (E, F)] = new TypeOr[E, F] {
    type T = (E, F)
  }
}

其次，自动推断类型的result ieError[TypeOr[Int, String]#T, String]（类型投影TypeOr[Int,String]#T是(y.T forSome { val y: TypeOr[Int, String] })的超类型，而且x.T）太粗糙https://typelevel.org/blog/2015/07/23/type-projection.html

最好为result编写路径依赖类型。

但

val x = implicitly[TypeOr[Int, String]]
val result: Error[x.T, String] =
  Err(null.asInstanceOf[Error[Int, Int]]).combine(_ => null.asInstanceOf[Error[String, String]])

不编译。

问题是implicitly可以破坏类型改进https://typelevel.org/blog/2014/01/18/implicitly_existential.html

这就是存在宏观shapeless.the的原因。

val x = the[TypeOr[Int, String]]
val result: Error[x.T, String] = Err(null.asInstanceOf[Error[Int, Int]]).combine(_ => null.asInstanceOf[Error[String, String]])
val itsType: Error[(Int, String), String] = result

或者，可以定义自定义材料化器

object TypeOr {
  //...
  def apply[E, F](implicit typeOr: TypeOr[E, F]): Aux[E, F, typeOr.T] = typeOr
}

val x = TypeOr[Int, String]
val result: Error[x.T, String] =
  Err(null.asInstanceOf[Error[Int, Int]]).combine(_ => null.asInstanceOf[Error[String, String]])
val itsType: Error[(Int, String), String] = result