scala中高阶多态的常见实践

Question

我试图通过实现一个描述monad的非常基本的接口来掌握scala中的高阶多态性,但我遇到了一个我不太了解的问题.

我用C++实现了相同的代码,代码如下所示:

#include <iostream>

template <typename T>
class Value {
private:
  T value;
public:
  Value(const T& t) {
    this->value = t;
  }

  T get() {
    return this->value;
  }
};

template < template <typename> class Container >
class Monad {
public:
  template <typename A> Container<A> pure(const A& a); 
};

template <template <typename> class Container>
  template <typename A>
Container<A> Monad<Container>::pure(const A& a) {
  return Container<A>(a);
}

int main() {
  Monad<Value> m;
  std::cout << m.pure(1).get() << std::endl;
  return 0;
}

当尝试使用scala执行相同操作时,我失败了:

class Value[T](val value: T)

class Monad[Container[T]] {
  def pure[A](a: A): Container[A] =
    Container[A](a)
}

object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = { 
    val m = new Monad[Value]
    m.pure(1)
  }
}

编译器抱怨:

[raichoo@lain:Scala]:434> scalac highorder.scala
highorder.scala:5: error: not found: value Container
    Container[A](a)
    ^
one error found

我在这做错了什么？对于scala类型构造函数,我似乎没有一个基本的概念.

问候,raichoo

Answer 1

MonadScala中的特征将声明如下:

trait Monad[M[_]] {
  def pure[A](a: => A): M[A]
  def bind[A,B](a: M[A], f: A => M[B]): M[B]
}

请注意,它使用类型构造函数进行参数化M[_].方括号中的下划线表示M是的类型构造器种类 (* -> *)(即M需要一些类型A来构造类型M[A]).您的身份monad实例将按如下方式编写:

class Value[A](a: => A) { lazy val value = a }

implicit val identityMonad = new Monad[Value] {
  def pure[A](a: => A) = new Value(a)
  def bind[A,B](a: Value[A], f: A => Value[B]) = new Value(f(a.value).value)
}

此定义使用by-name参数来实现惰性语义.

Scalaz库提供了Monad和其他有用的高级类型类以及标准Java/Scala库的大量实例.

Answer 2

如果将Monad类的定义更改为以下内容

class Monad[Container[_]] {        
  def pure[A <% Container[A]](a: A): Container[A] = a
}

语法Container[_]是在Scala中表达更高种类的方式.这A <% Container[A]是一个'视图绑定',表示A可以隐式转换为Container[A].方法的主体使用此隐式转换.要使用这个类,你需要有余地的隐式转换(在你的例子)Int来Value[Int]

implicit def toValue[T](t:T) = new Value(t)

然后,您可以执行以下操作

scala> val m = new Monad[Value]                     
m: Monad[Value] = Monad@781fb069

scala> m.pure(1).value         
res3: Int = 1