如何在Scala中理解“与Singleton对象的模式匹配”？

dolaameng 发表于 Dev

多拉蒙

我的问题的背景与论坛中的其他问题相似，但是我找不到完全匹配的内容，查看这些答案后，对我来说仍然是个谜。因此，如果有人可以提供帮助，我深表感谢。我的问题的上下文是使用模式匹配来匹配单例类对象。

例如，如果我要实现自己的列表结构，例如

// An implementation of list
trait AList[+T] // covariant 
case class Cons[+T](val head: T, val tail: AList[T]) extends AList[T] 
case object Empty extends AList[Nothing] // singleton object

// an instance of implemented list
val xs = Cons(1, Cons(2, Cons(3, Empty)))

// pattern matching in a method - IT WORKS!
def foo[T](xs: AList[T]) = xs match {
    case Empty => "empty"
    case Cons(x, xss) => s"[$x...]"
}
println(foo(xs)) // => [1...]

// pattern matching outside - IT RAISES ERROR:
// pattern type is incompatible with expected type;  
// found   : Empty.type  
// required: Cons[Nothing]
val r: String = xs match {
    case Empty => "EMPTY"
    case Cons(x, xss) => s"[$x...]"

}
println(r) // does NOT compile

对我来说，它们看起来像是对相同“对象”的相同“匹配”，一个为什么起作用而另一个失败了？我猜该错误与匹配expr in和out方法的不同有关，但是编译器给出的消息极具误导性。这是否意味着在外部“匹配”时需要像xs.asInstanceOf [AList [Int]]一样显式转换xs？

塞尼亚

编译器告诉您，类型xs为Cons，不能为Empty，因此您的第一个case没有意义。

尝试这个：

val r: String = (xs: AList[Int]) match {
    case Empty => "EMPTY"
    case Cons(x, xss) => s"[$x...]"
}

或这个：

val ys: AList[Int] = xs
val r: String = ys match {
    case Empty => "EMPTY"
    case Cons(x, xss) => s"[$x...]"
}

在这种情况下，编译器不知道那case Empty是没有意义的。

这正是您正在使用的def foo[T](xs: AList[T]) = ...。使用会出现相同的编译错误def foo[T](xs: Cons[T]) = ...。

在此特定示例中，有效且详尽的匹配如下所示：

val r: String = xs match {
    // case Empty => "EMPTY" // would never happened.
    case Cons(x, xss) => s"[$x...]"
}

另外：你应该使自己的AList特征sealed：

sealed trait AList[+T]

它允许编译器在不完全匹配时向您发出警告：

val r: String = (xs: AList[Int]) match {
  case Cons(x, xss) => s"[$x...]"
}
<console>:25: warning: match may not be exhaustive.
It would fail on the following input: Empty
       val r: String = (xs: AList[Int]) match {
                          ^

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