如何執行類型不變性？

Question

Scala中的列表是協變的（List[A+]）。我發現這導致我比其他任何事情都更麻煩，而且我正在尋找一種方法在我的列表上實施類型不變性。下面應該給一個編譯錯誤：

scala> val l: List[Int] = List(1, 2, 3) 
l: List[Int] = List(1, 2, 3) 

scala> "string" :: l 
res0: List[Any] = List(string, 1, 2, 3) 

scala> 1.0 :: l 
res1: List[AnyVal] = List(1.0, 1, 2, 3) 

編輯：請注意，這是一個由例子，我想知道是否有通用的解決方案，對所有的Scala Seq，Set和Map工作，甚至任何採用類型參數的Trait。如果這是不可能的，唯一的選擇就是放棄Scala系列產品，如scalaz或psp-view，那麼這就是答案。

Answer 1

您可以指定結果類型：

val rescala> val result: List[Int] = "string" :: l 
<console>:8: error: type mismatch; 
found : String 
required: Int 
     val result: List[Int] = "string" :: l 
             ^

你也可以創建自己的不變的方法是這樣的：

def prepend[T1, T2](t: T1, l: List[T2])(implicit e: T1 =:= T2) = e(t) :: l 

prepend(0, l) 
// List[Int] = List(0, 1, 2, 3) 

scala> prepend("str", l) 
<console>:10: error: Cannot prove that String =:= Int. 
       prepend("str", l) 
        ^

隨着value classes你可以爲List創建不變的包裝沒有運行時罰款是這樣的：

case class InvariantList[T](l: List[T]) extends AnyVal { 
    def ::(t: T) = InvariantList(t :: l) 
} 

val l = InvariantList(1 :: 2 :: 3 :: Nil) 

0 :: l 
// InvariantList(List(0, 1, 2, 3)) 

scala> "str" :: l 
<console>:13: error: type mismatch; 
found : String 
required: Int 
       "str" :: l 
        ^

你也可以使用從scalaz不變的方法收集連接：

import scalaz._, Scalaz._ 

List(0) |+| List(1, 2, 3) 
// List(0, 1, 2, 3) 

Vector('a) |+| Vector('b, 'c) 
// Vector('a, 'b, 'c) 

scala> List("string") |+| List(1, 2, 3) 
<console>:14: error: type mismatch; 
found : Int(1) 
required: String 
       List("string") |+| List(1, 2, 3) 
            ^

注意（由@drexin提到的）有一個不變的列表scalaz：IList。