type L[A]とtype L[+A]の違いはなんですか

Question

質問内容

Scalaで以下の２つの定義の違いはなんでしょうか？
型のエイリアスに共変が必要になる理由が知りたいです。

type L1[A] = scala.collection.immutable.List[A]

type L2[+A] = scala.collection.immutable.List[A]

非変のL1[A]を使っても、共変L2[+A]を使っても以下のコードがコンパイルも通って、実行も可能でした。

object Main extends App {
	type L1[A]  = scala.collection.immutable.List[A]
	type L2[+A] = scala.collection.immutable.List[A]
 
 
	val a: L1[String]       = List("apple", "orange", "melon")
	val b: L1[CharSequence] = a // 定義可能です
 
 
	val c: L2[String]       = List("apple", "orange", "melon")
	val d: L2[CharSequence] = c // 定義可能です
 
	println("実行もOK")
}

Ideoneで確認できます（https://ideone.com/ODNPYa）

package object scalaで定義されているListはL2と同じ定義で、List[+A] = scala.collection.immutable.List[A]になってるみたいです。

あと、反変のL3[-A]だと流石にコンパイルは通りませんでした。

L1[A]とL2[+A]の違いが現れるときは、どんなコードでしょうか？

Answer 1

Scalaについては心もとないレベルであり、言語仕様書を読めてないのでいささか気が引けますが・・・

type ID[A] = TYPE[A]と書いたとき右辺のTYPEの変異が決まっている型の場合、左辺の変異指定をしたからといって変異が変更できるようなものではない気がします。もしできしまうと右辺の型の(変異についての)定義をねじまげてしまえることになり矛盾が起こるのではないでしょうか。そのため例に挙げておられるようなケースではL1,L2とも同じように振舞うのではないかと思いました。

ということはその型が具体的にどんな型なのかが未定の状態での型指定で用いるのではないかと思い次のようなコードを書いてみました。(ほぼ意味がないコードで恐縮ですが)

abstract class AbstractMoo[A] {
  type LA <: A
  type B[+A] // <=====(1)

  def foo(a: B[A]): Unit
  def zoo(): B[LA]

  def passZooToFoo(): Unit = foo(zoo()) // <===(1)が共変になっていないとエラー
}

class ConcreteMoo extends AbstractMoo[CharSequence] {
  override type LA = String
  override type B[+A] = Seq[A]

  override def foo(a: Seq[CharSequence]): Unit = println(a)
  override def zoo(): Seq[String] = Seq("a", "b")
}

上記ではAbstractMooは何らかのコンテナー的クラスBが派生クラスでoverrideされると想定したものです。Bの具体的な型はこのクラスでは明記していませんがBは型パラメータAについて共変である点だけはAbstractMooで明記できていることがポイントだと思います。

蛇足ですが、B[+A]と書かないとpassZooToFooでB[LA]がB[A]の派生とみなせずzoo()の値をfooの引数とできません。実際にtype B[A]に書き直すとコンパイルエラーになってくれます。

Comments

[grovion]

ご回答ありがとうざいます

>> ほぼ意味がないコードで恐縮ですが
全然そんなことなかったです！なるほどと思いました。**未定の状態での型指定で用いる**のときに威力を発揮しますね。必要になるときは、必要になりそうな機能だと感じました。