Re: Scala 的 Covariant/Contra-/In-

避免轉貼問題，原文我都剪掉了，看原文請去原文章看。

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│ 文章代碼(AID): #19lAo3ED (PLT) [ptt.cc] Re: [問題] Scala 的 Covariant/Co │
│ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/PLT/M.1237101699.A.38D.html              │
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 作者  godfat (godfat 真常)                                         看板  PLT
 標題  Re: [問題] Scala 的 Covariant/Contravariant/Inv …
 時間  Sun Mar 15 15:21:36 2009
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※ 引述《macbuntu (邀怪)》之銘言：

  在這邊引用 Java 的 array 的例子，應該就算是一個不良應用吧，哈哈 XD
  在 Scala 裡，Array[A] 是 invariant 的，不是 covariant 的。
    http://www.scala-lang.org/docu/files/api/scala/Array.html

  然而 List[+A] 是 covariant, 但會有這個問題嗎？答案應該是不會。
  因為 List 其實是 constant, 根本就沒有 add 這種會改變 state 的操作。
  因此任你隨意去 point/refer, 不會使得容器被存入錯誤的東西。
  也就是說以下：

:   String[] s = new String[5];
:   Object[] o = s;          // array is covariant so this is allowed
:   o[3] = new Object();
    ^^^^^^ 這件事本身是沒辦法發生在 Scala 的 List 上，
  而 Array[A] 則是 invaraint 的。
:   String name = s[3];      // throws ArrayStoreException !
  所以絕不會產生這種，我覺得有點可笑的 exception...

  用 Java 的角度去看，我想確實是很難找到需要 contravariant 的時候。
  然而可以看這裡：

http://en.wikipedia.org/wiki/Covariance_and_contravariance_(computer_science)

  我們知道 overriding method 可以有 covariant return type,
  但是 parameter type 呢？事實上卻是相反，是 contravariant 的。
  用同樣的概念，class pointer/reference 可以指向 subclass instance,
  所以 parameter 應該也可以用 class pointer/reference 指向 subclass instance.
  以 Java 為例的話：（例子隨便舉的啦 @@）

    class Human{
      public Human touch(Mutant m){
        return m;
      }
    }

    class Mutant extends Human{
      @Override
      public Mutant touch(Human h){
          // ^ OK, covariant return type
                       // ^ OK, contravariant parameter type.
        return this;
      }
    }

  不過這只是個美好的夢，Java 不支援的樣子 XD
  C++ 也不支援，甚至 Scala 自己也不支援...

  這邊可以想像成，在 Mutant#touch 裡面，用 Human h 去接
  Human#touch 裡的 Mutant m, 應該不會產生什麼不良的操作。
  但是 Scala 自己也不支援，或許是因為怕產生一些混亂吧。

  可以改看 Function 的例子，那就真的是有 contravariant parameter type 了。
    http://www.scala-lang.org/docu/files/api/scala/Function1.html

    trait Function1[-T1, +R]
      extends AnyRef

  其中 -T1 是第一個 parameter, +R 是其 return type.
  一樣的 Human/Mutant 例子：

    class Human;
    class Mutant extends Human;

    // 定義變種，把正常人類轉換成變種人。
    // apply 是 mutate 的 method, 當我們寫 mutate(h) 時會喚起。
    val mutate = new Function1[Human, Mutant]{
      def apply(h: Human) = new Mutant;
    }

    // 定義治療，可以把變種人類轉換回正常人類。
    val false_heal: Function1[Mutant, Human] = mutate

    // 定義我，希望可以從變種人轉換回正常人類。
    val me: Human = false_heal(new Mutant)

  這邊實際上 argument 的套用，就是把 new mutant 丟給 apply 的 h,
  而 me 雖然是 Human, 但可以指向 Mutant.

  可以想像成 +A 是允許 type 往上層移動，而 -A 則是允許 type 往下層移動。
  因此這邊也是可以寫：

    val create: Function1[Null, Any] = mutate
    val any: Any = create(null)

  這就是極端的例子，丟最底層的 null 進去，而拿到一個最上層的 any 回來。
  在 Java 裡，就像是 Object any = mutate(null); 這樣。

  *

  Java 確實是非常保守，實在不是我能夠喜歡的語言，哈哈 XD
  而 Scala 也確實是放了一大堆東西進去，多到我覺得有點不可思議...
  這一兩天為了寫這幾篇，翻了點 Scala 的東西，開始覺得還滿有趣的 :p
  只是他的語法實在有點多變，keyword 也一大堆，要適應可能要一點時間。

  至於 functional programming 嘛，看到現在還是覺得 Haskell 最乾淨漂亮。
  歡迎來這裡逛逛：

    http://flolac.iis.sinica.edu.tw/lambdawan/

  雖然說冷了很久很久了（PLT 板也是），不過 function programming 是
  最熱門的話題喲。 http://flolac.iis.sinica.edu.tw/lambdawan/forum/22

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