如何设置隐式转换以允许数字类型之间的算术运算？

Question

我想实现一个类C来存储各种数值类型的值,以及布尔值.此外,我想能够在这个类的实例操作,类型之间,转换在必要Int --> Double和Boolean -> Int,即,能够添加Boolean + Boolean,Int + Boolean,Boolean + Int,Int + Double,Double + Double等等,返回最小的可能类型(Int或Double可能的),只要.

到目前为止,我想出了这个:

abstract class SemiGroup[A] { def add(x:A, y:A):A }

class C[A] (val n:A) (implicit val s:SemiGroup[A]) {
  def +[T <% A](that:C[T]) = s.add(this.n, that.n)
}

object Test extends Application {
  implicit object IntSemiGroup extends SemiGroup[Int] { 
    def add(x: Int, y: Int):Int = x + y 
  }

  implicit object DoubleSemiGroup extends SemiGroup[Double] { 
    def add(x: Double, y: Double):Double = x + y 
  }

  implicit object BooleanSemiGroup extends SemiGroup[Boolean] { 
    def add(x: Boolean, y: Boolean):Boolean = true;
  }

  implicit def bool2int(b:Boolean):Int = if(b) 1 else 0

  val n = new C[Int](10)
  val d = new C[Double](10.5)
  val b = new C[Boolean](true)

  println(d + n)    // [1]
  println(n + n)    // [2]
  println(n + b)    // [3]
  // println(n + d)    [4] XXX - no implicit conversion of Double to Int exists
  // println(b + n)    [5] XXX - no implicit conversion of Int to Boolean exists
}

这适用于某些情况(1,2,3)但不适用于(4,5).原因是类型从低到高隐含地扩大,而不是另一种方式.在某种程度上,该方法

def +[T <% A](that:C[T]) = s.add(this.n, that.n)

不知何故需要有一个看起来像这样的伙伴方法:

def +[T, A <% T](that:C[T]):T = that.s.add(this.n, that.n)

但这不能编译有两个原因,首先是编译器无法转换this.n为类型T(即使我们指定了视图绑定A <% T),其次,即使它能够转换this.n,在类型擦除后,这两种+方法也变得模糊不清.

对不起,这么久.任何帮助将非常感激!否则,我似乎必须明确地写出所有类型之间的所有操作.如果我必须添加额外的类型(Complex菜单上的下一个......),它会变得毛茸茸.

也许有人有另一种方法可以完全实现这一切？感觉就像我有一些简单的东西.

提前致谢!

Answer 1

好的,丹尼尔!

我已经限制了解决方案忽略布尔,只有用工作AnyVals有微弱的最小上限具有的一个实例Numeric.这些限制是任意的,你可以删除它们并编码你自己的类型之间的弱一致性关系 - 执行a2b和a2c可以执行一些转换.

有趣的是考虑隐式参数如何模拟继承(传递类型(Derived => Base)或弱一致性的隐式参数.它们非常强大,特别是当类型推断器帮助你时).

首先,我们需要一个类型的类来表示弱最小上界所有对类型的A和B,我们感兴趣的内容.

sealed trait WeakConformance[A <: AnyVal, B <: AnyVal, C] {
  implicit def aToC(a: A): C

  implicit def bToC(b: B): C
}

object WeakConformance {
  implicit def SameSame[T <: AnyVal]: WeakConformance[T, T, T] = new WeakConformance[T, T, T] {
    implicit def aToC(a: T): T = a

    implicit def bToC(b: T): T = b
  }

  implicit def IntDouble: WeakConformance[Int, Double, Double] = new WeakConformance[Int, Double, Double] {
    implicit def aToC(a: Int) = a

    implicit def bToC(b: Double) = b
  }

  implicit def DoubleInt: WeakConformance[Double, Int, Double] = new WeakConformance[Double, Int, Double] {
    implicit def aToC(a: Double) = a

    implicit def bToC(b: Int) = b
  }

  // More instances go here!


  def unify[A <: AnyVal, B <: AnyVal, C](a: A, b: B)(implicit ev: WeakConformance[A, B, C]): (C, C) = {
    import ev._
    (a: C, b: C)
  }
}

该方法unify返回type C,类型inferencer根据隐式值的可用性计算出来,以提供隐式参数ev.

我们可以将它插入你的包装器类C,如下所示,也需要一个,Numeric[WeakLub]所以我们可以添加值.

case class C[A <: AnyVal](val value:A) {
  import WeakConformance.unify
  def +[B <: AnyVal, WeakLub <: AnyVal](that:C[B])(implicit wc: WeakConformance[A, B, WeakLub], num: Numeric[WeakLub]): C[WeakLub] = { 
    val w = unify(value, that.value) match { case (x, y) => num.plus(x, y)}; 
    new C[WeakLub](w)
  }
}

最后,把它们放在一起:

object Test extends Application {
  val n = new C[Int](10)
  val d = new C[Double](10.5)

  // The type ascriptions aren't necessary, they are just here to 
  // prove the static type is the Weak LUB of the two sides.
  println(d + n: C[Double]) // C(20.5)
  println(n + n: C[Int])    // C(20)
  println(n + d: C[Double]) // C(20.5)
}

Test