隐式转换：比动态类型更强大？

来源：互联网发布：ebsco期刊论文数据库编辑：程序博客网时间：2024/04/29 21:26

本文内容主要来自Implicit Conversions: More Powerful than Dynamic Typing?，我只对其中一部分进行了翻译。
　　隐式转换是Scala中实现的一种类似于Haskell type classes的类型系统，它使得Scala这种静态类型的语言具有某些“动态”的特性。下面用具体例子来说明。

案例1：给String添加一个reduce方法，其返回值为字符串中大写字母组成的新字符串。
在Scala中，最终效果如下：

Java代码

//Scala
val acronym = "Microsoft Certified Systems Engineer".reduce
println(acronym) // MCSE

//Scalaval acronym = "Microsoft Certified Systems Engineer".reduceprintln(acronym)            // MCSE

　　由于String是Java语言内置的类型，现在遇到的问题是：在静态语言中，我们不能在运行时往已经存在的类中动态添加方法。
　　在Scala中，我们可以定义一个新的类型，使它具有所需要的方法，然后再顶一个一个从已有类型到新类型的隐式转换。然后Scala编译器将会在幕后实施其魔法。代码如下：

Java代码

class MyStr(str:String) {
def reduce = str.foldLeft(""){ (s,c) =>
if(c.isUpperCase) s+c else s
}
}
implicit def str2MyStr(str:String) = new MyStr(str)

class MyStr(str:String) {    def reduce = str.foldLeft(""){ (s,c) =>                     if(c.isUpperCase) s+c else s                 }}implicit def str2MyStr(str:String) = new MyStr(str)

作为对照，我们看看在Ruby中的实现：

Java代码

class String
def reduce
arr = unpack('c*').select { |c| (65..90).include? c }
arr.pack 'c*'
end
end
puts 'HyperText Transfer Protocol'.reduce # HTTP

class String  def reduce    arr = unpack('c*').select { |c| (65..90).include? c }    arr.pack 'c*'  endend puts 'HyperText Transfer Protocol'.reduce       # HTTP

案例2：一个稍微复杂一点的问题：重载整数类型的<操作符，使得它能与String比较，并且但String的长度小于该整数时返回true，否则返回false
　　在Scala中，同样可以通过隐式转换机制来解决该问题。这一次我们使用比上面更简洁的形式：

Java代码

//Scala,that's all
implicit def lessThanOverload(i: Int) = new {
def <(str: String) = str.length < i
}

//Scala,that's allimplicit def lessThanOverload(i: Int) = new {    def <(str: String) = str.length < i}

　　下面我们看看Ruby中如何解决这个问题，一个很自然的想法是玩Fixnum中添加所需的方法：

Ruby代码

class Fixnum
def <(str)
str.size < self
end
end

class Fixnum  def <(str)    str.size < self  endend

　　很不幸的是，这个看起来很对的方法是行不通的。每次调用整数的<操作符时都会进入一个死循环并很快导致堆栈溢出。
　　我们可以将方法改写成如下以避免这个问题：

Ruby代码

class Fixnum
def <(str)
self >= str.size
end
end

class Fixnum  def <(str)    self >= str.size  endend

　　这次不用担心堆栈溢出了，但新的问题出现了：

引用

irb(main):006:0> 123 < 'test'
=> true
irb(main):007:0> 123 < 123
=> true

　　这个问题的最终Ruby解法是这样的：

Ruby代码

class Fixnum
alias_method :__old_less_than__, '<'.to_sym
def <(target)
if target.kind_of? String
__old_less_than__ target.size
else
__old_less_than__ target
end
end
end

class Fixnum  alias_method :__old_less_than__, '<'.to_sym  def <(target)    if target.kind_of? String      __old_less_than__ target.size    else      __old_less_than__ target    end  endend

　　囧，相比Scala，Ruby的解决方法显得即冗长且丑陋。