符合Swift中泛型类的关联类型的问题

Question

我想定义一个具有相关类型的协议，该协议必须是特定基类的子类。显然，假设我有类似下面的例子。

class C<T> {
    init(arg: T) {}
}

class SC<T>: C<T> {}

protocol P {
    associatedtype A: C<Self>
    func foo(_ x: A)
}

struct D: P {
    typealias A = C<D>
    func foo(_ x: A) {}
}

struct E: P {
    typealias A = SC<E>
    func foo(_ x: A) {}
}

我希望这段代码能够正确编译。相反，我得到错误Type 'D' does not conform to protocol 'P'和Type 'E' does not conform to protocol 'P'。 Xcode还提供以下消息：Possibly intended match 'D.A' (aka 'C<D>') does not inherit from 'C<Self>'和Possibly intended match 'E.A' (aka 'SC<E>') does not inherit from 'C<Self>'。

这些错误对我没有意义。在第一种情况下，C<D>应该与C<Self>相同，所以C<D>应该符合C<D> == C<Self>。在第二种情况下，C<Self>应该是C<E>，所以SC<E>应该符合C<E> == C<Self>。根据Xcode的消息，显然不是这种情况。

这是错误消息的编译器错误/问题，还是我误解了相关类型在这种情况下的工作方式？

Answer 1

我不认为你对相关类型的理解是一个问题，就像泛型一样。泛型不是协变的;参数化类型没有替代原则。换句话说，仅仅因为你可以在精神上插入D代替Self并不意味着你可以用C<D>代替C<Self>。它们是不同类型（不相关）。

这是一个简单的反例，向您展示我的意思：

class C<T> {
    init(arg: T) {}
}
class Cat {}
class Kitten : Cat {}

现在让我们尝试使用C<Kitten>，预计会有C<Cat>：

var c1 = C(arg:Cat())
var c2 = C(arg:Kitten())
c1 = c2 // error

我怀疑这是你认为应该工作的。它没有。出于同样的原因，你认为“C<D>应该与C<Self>的类型相同”是错误的。

为了使这与您的实际示例更相关，请考虑这个简单的案例。这编译：

class C<T> {
    init(arg: T) {}
}
protocol P {
    associatedtype A: C<Any>
    func foo(_ x: A)
}
struct D: P {
    func foo(_ x: C<Any>) {}
}

但这不编译：

class C<T> {
    init(arg: T) {}
}
protocol P {
    associatedtype A: C<Any>
    func foo(_ x: A)
}
struct D: P {
    func foo(_ x: C<String>) {}
}

好吧，你可能会说String是一个Any，为什么不编译呢？这是因为这个事实无关紧要;泛型中的参数化类型没有替换原则。