如何确保元组是同质的？

Question

由于我无法控制的原因，我的方法以元组的形式接收输入。这个元组应该只包含 的实例Foo，即它应该看起来像(Foo, Foo ... Foo)并且不应该有String或Int在里面。我想在编译时检查这个而不是在运行时抛出异常。我怎样才能做到这一点？

以下是我目前拥有的代码，这是不对的：

def f(tupleOfFoos: Tuple): Tuple = {
  for (x <- tupleOfFoos) assert(x.isInstanceOf[Foo])
  mapTuple(tupleOfFoos, irrelevantFunction)
}

我愿意使用 Shapeless 或 Dotty/Scala 3 中引入的新功能。

Answer 1

在 Scala 2 中，使用 Shapeless，您可以执行此操作 ( Scastie )：

def f[T <: Product, H <: HList](tupleOfFoos: T)(
  implicit gen: Generic.Aux[T, H], 
  hev: LiftAll[({type E[T] = Foo =:= T})#E, H]
) = tupleOfFoos

LiftAll确保Foo =:= X每个Xin都有一个实例H，并gen确保T和H不是完全不相关的类型。

在 Dotty 中，您可以为此添加一个具有匹配类型的证据参数：

type Homogenous[H, T <: Tuple] = T match {
    case EmptyTuple => DummyImplicit
    case H *: t => Homogenous[H, t]
    case _ => Nothing
}
    
def f[T <: Tuple](tupleOfFoos: T)(using Homogenous[Foo, T]) = tupleOfFoos

这将允许您调用f((Foo(), Foo(), Foo()))但不能调用f((1, 2, 3))。

Homogenous是一个递归匹配类型，基本情况为EmptyTuple。如果元组是空的，那么它不会被 non- Foos填充，所以类型变成DummyImplicit，它已经在范围内隐含了。否则，我们检查它是否看起来像(H, ...)/ H *: t，在这种情况下，我们需要检查元组 ( t)的其余部分是否也有效。如果它与第二种情况不匹配，我们就知道该元组无效，在这种情况下，结果是Nothing，理智的人不会对其进行隐含的值。

如果你想使用上下文边界，你可以创建一个额外的柯里化类型（Scastie）：

type Homo2[H] = [T <: Tuple] =>> Homogenous[H, T]

def f[T <: Tuple : Homo2[Foo]](tupleOfFoos: T) = tupleOfFoos

不幸的是，我无法让它与单一咖喱类型（Scastie）一起使用：

type Homogenous[H] = [T <: Tuple] =>> T match {
    case EmptyTuple => DummyImplicit
    case H *: t => Homogenous[H][t]
    case _ => Nothing
}