上下文函数
上下文函数是(仅)具有上下文参数的函数。它们的类型是上下文函数类型。以下是上下文函数类型的一个示例
import scala.concurrent.ExecutionContext
type Executable[T] = ExecutionContext ?=> T
上下文函数使用 ?=>
作为“箭头”符号编写。它们应用于合成的参数,与应用具有上下文参数的方法相同。例如
given ec: ExecutionContext = ...
def f(x: Int): ExecutionContext ?=> Int = ...
// could be written as follows with the type alias from above
// def f(x: Int): Executable[Int] = ...
f(2)(using ec) // explicit argument
f(2) // argument is inferred
相反,如果表达式 E
的预期类型是上下文函数类型 (T_1, ..., T_n) ?=> U
并且 E
尚未是上下文函数字面量,则 E
通过将其重写为以下内容转换为上下文函数字面量
(x_1: T1, ..., x_n: Tn) ?=> E
其中名称 x_1
、...、x_n
是任意的。此扩展在对表达式 E
进行类型检查之前执行,这意味着 x_1
、...、x_n
可用作 E
中的给定值。
与类型类似,上下文函数字面量使用 ?=>
作为参数和结果之间的箭头来编写。它们与普通函数字面量不同,因为它们的类型是上下文函数类型。
例如,继续使用前面的定义,
def g(arg: Executable[Int]) = ...
g(22) // is expanded to g((ev: ExecutionContext) ?=> 22)
g(f(2)) // is expanded to g((ev: ExecutionContext) ?=> f(2)(using ev))
g((ctx: ExecutionContext) ?=> f(3)) // is expanded to g((ctx: ExecutionContext) ?=> f(3)(using ctx))
g((ctx: ExecutionContext) ?=> f(3)(using ctx)) // is left as it is
示例:生成器模式
上下文函数类型具有相当大的表现力。例如,它们可以支持“生成器模式”,其目的是构建如下表格
table {
row {
cell("top left")
cell("top right")
}
row {
cell("bottom left")
cell("bottom right")
}
}
其思想是为 Table
和 Row
定义类,允许通过 add
添加元素
import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
class Table:
val rows = new ArrayBuffer[Row]
def add(r: Row): Unit = rows += r
override def toString = rows.mkString("Table(", ", ", ")")
class Row:
val cells = new ArrayBuffer[Cell]
def add(c: Cell): Unit = cells += c
override def toString = cells.mkString("Row(", ", ", ")")
case class Cell(elem: String)
然后,可以将 table
、row
和 cell
构造函数方法定义为带有上下文函数类型作为参数,以避免不必要的管道样板。
def table(init: Table ?=> Unit) =
given t: Table = Table()
init
t
def row(init: Row ?=> Unit)(using t: Table) =
given r: Row = Row()
init
t.add(r)
def cell(str: String)(using r: Row) =
r.add(new Cell(str))
有了该设置,上面的表格构建代码会编译并扩展为
table { ($t: Table) ?=>
row { ($r: Row) ?=>
cell("top left")(using $r)
cell("top right")(using $r)
}(using $t)
row { ($r: Row) ?=>
cell("bottom left")(using $r)
cell("bottom right")(using $r)
}(using $t)
}
示例:后置条件
作为一个更大的示例,这里提供了一种使用扩展方法 ensuring
定义用于检查任意后置条件的构造的方法,以便可以通过 result
简单地引用检查结果。该示例结合了不透明类型别名、上下文函数类型和扩展方法,以提供零开销抽象。
object PostConditions:
opaque type WrappedResult[T] = T
def result[T](using r: WrappedResult[T]): T = r
extension [T](x: T)
def ensuring(condition: WrappedResult[T] ?=> Boolean): T =
assert(condition(using x))
x
end PostConditions
import PostConditions.{ensuring, result}
val s = List(1, 2, 3).sum.ensuring(result == 6)
说明
我们使用上下文函数类型 WrappedResult[T] ?=> Boolean
作为 ensuring
条件的类型。因此,ensuring
的参数(例如 (result == 6)
)将具有类型为 WrappedResult[T]
的给定值,以便传递给 result
方法。
WrappedResult
是一个新类型,以确保我们不会在范围内获得不需要的给定值(在涉及上下文参数的所有情况下,这是一个好习惯)。
由于 WrappedResult
是一个不透明类型别名,因此其值不需要装箱,并且由于 ensuring
被添加为扩展方法,因此其参数也不需要装箱。因此,ensuring
的实现与人们可以手工编写的最佳代码的效率非常接近
val s =
val result = List(1, 2, 3).sum
assert(result == 6)
result
参考
有关更多信息,请参阅 博客文章(其中使用了已过时的不同语法)。