Scala之旅-隐式参数（IMPLICIT PARAMETERS）和隐式转换（IMPLICIT CONVERSIONS）

柔光的暖阳◎ 2022-05-24 00:26 179阅读 0赞

# 隐式参数（IMPLICIT PARAMETERS） #

方法可以有一个隐式参数列表，在参数列表的开头用 `implicit` 关键字标记。如果参数列表中的参数没有像往常那样传递，Scala 将会查看它是否可以获取一个正确类型的隐式值，如果可以，则自动的传递它。

***Scala*** 将寻找参数的位置分为两类：

*  在带有隐式参数块的方法被调用时，***Scala*** 首先会查找可以被直接获取（没有前缀）的隐式定义和隐式参数。
 *  然后它会查看与隐式候选类型相关联的全部伴生对象（companion objects）中的隐式标记成员。

可以在 [FAQ][] 找到有关 ***Scala*** 是如何寻找隐式位置的更详细指南。

在下面的例子中，我们定义了一个方法 `sum`，它使用 ***monoid*** 的`add` 和 `unit` 计算元素列表的总和。请注意隐式值不能是顶级的（top-level）。

abstract class Monoid[A] { 
      def add(x: A, y: A): A
      def unit: A
    }
    
    object ImplicitTest { 
      implicit val stringMonoid: Monoid[String] = new Monoid[String] {
        def add(x: String, y: String): String = x concat y
        def unit: String = ""
      }
    
      implicit val intMonoid: Monoid[Int] = new Monoid[Int] {
        def add(x: Int, y: Int): Int = x + y
        def unit: Int = 0
      }
    
      def sum[A](xs: List[A])(implicit m: Monoid[A]): A =
        if (xs.isEmpty) m.unit
        else m.add(xs.head, sum(xs.tail))
    
      def main(args: Array[String]): Unit = {
        println(sum(List(1, 2, 3)))       // uses IntMonoid implicitly
        println(sum(List("a", "b", "c"))) // uses StringMonoid implicitly
      }
    }

![这里写图片描述][70]  
`Nonoid` 定义了一个 `add` 操作，它组合了一对 `A` 并返回另一个 `A`，以及一个称为 `unit` 的操作能够创建一些特定的 `A`。

为了演示隐式参数是如何工作的，我们首先分别为字符串和整数定义了 ***monoid*** `StringMonoid` 和 `IntMonoid`。

关键字 `implicit` 指明相应的对象可以被隐式地使用。

方法 `sum` 接受 `List[A]` 并返回 `A`，它将从 `unit` 中取出初始值 `A`，并将列表中每下一个 `A` 与方法 `add` 结合起来 。使参数 `m` 隐式在这里指在我们在调用方法时只需提供 `xs` 参数，如果 ***Scala*** 可以找到隐式 `Monoid[A]` 用于隐式参数 `m` 的话。

在我们的 `main` 方法中，我们调用两次 `sum` 方法，并只提供了 `xs` 参数。现在 ***Scala*** 将会在上面提到的范围内查找隐式。第一次调用 `sum` 方法时传递了一个 `List[Int]` 给 `xs`，这意味着 `A` 是 `Int` 类型。隐式参数列表 `m` 被忽略了，因此 Scala 将会查找隐式类型 `Monoid[Int]`。按照第一查找规则读取：

> 在带有隐式参数块的方法被调用时，Scala 首先会查找可以被直接获取（没有前缀）的隐式定义和隐式参数。

`intMonoid` 是一个可以在 `main` 函数中被直接获取的隐式定义。它也是正确的类型，所以它会自动地传递给 `sum` 方法。

第二次调用 `sum` 时 传入了一个 `List[String]`，这意味着 `A` 是 `String` 类型。隐式查找的方式与 `Int` 相同，但是这次将会找到 `stringMonoid` 方法并自动地将其传入为 `m`。  
该程序输出结果为：

6
    abc

![这里写图片描述][70 1]

# 隐式转换（IMPLICIT CONVERSIONS） #

一个 `S` 类型到 `T` 类型的隐式转换由***具有函数类型 `S => T` 隐式值***或由***可转化为该类型的隐式方法***定义。

隐式转换适用于两种场景：

*  如果表达式 `e` 是类型 `S`，并且 `S` 不符合表达式的预期类型 `T`。
 *  在选择带有 `S` 类型 `e` 的 `e.m` 中，如果选择器 `m` 不表示成员 `S`。

在第一种情况下，搜索一个适用于 `e` 的转换 `c` 并且其结果要符合类型 `T`。第二种情况，搜索一个适用于 `e` 的转换 `c` 并且其结果类型要包含名为 `m` 的成员。

如果一个隐式方法 `List[A] => Ordered[List[A]]` 在范围内，隐式方法 `Int => Ordered[Int]` 也在，那接下来对两个类型列表 `List[Int]` 的操作是合法的：

List(1,2,3)  <= List(4,5)

通过 `scala.Predef.intWrapper`，隐式方法 `Int => Ordered[Int]` 自动地被提供。下面提供一个隐式方法 `List[A] => Ordered[List[A]]` 实现的例子。

import scala.language.implicitConversions
    
    implicit def list2ordered[A](x: List[A])
        (implicit elem2ordered: A => Ordered[A]): Ordered[List[A]] =
      new Ordered[List[A]] { 
        //replace with a more useful implementation
        def compare(that: List[A]): Int = 1
      }

![这里写图片描述][70 2]  
隐式导入的对象 `scala.Predef` 声明了几个预定义类型（如 `Pair`）和方法（如 `assert`），而且也包含几个隐式转换。

例如，当调用一个 ***Java*** 方法期望获得一个 `java.lang.Integer` 时，你可以使用 `scala.Int` 代替。这是因为预定义包括了接下来的隐式转换：

import scala.language.implicitConversions
    
    implicit def int2Integer(x: Int) =
      java.lang.Integer.valueOf(x)

因为隐式转换有缺陷，如果不加以区分的使用，编译器将会在编译隐式转换定义时发出警告。

可以采取下面一些方法来关闭警告：

*  导入 `scala.language.implicitConversions` 到隐式转换定义的范围
 *  调用编译器时带参数 `-language:implicitConversions`

这样，当编译器在进行转换时，就不会再发出警告。

[FAQ]: https://docs.scala-lang.org/tutorials/FAQ/finding-implicits.html
[70]: /images/20220524/762bd21502014d659be9d9aa6e660504.png
[70 1]: /images/20220524/303f75ec241d4aa9a0f19e1b2892b866.png
[70 2]: /images/20220524/19997395c3c643fc89dab75455e47a7c.png