scala(7)隐式转换 隐式变量 隐式类

Scala提供的隐式转换特性可以在效果上给一个类增加一些方法，或者用于接收不同类型的对象.

implicit关键字只能用来修饰方法、变量（参数)和伴随对象。

隐式转换的方法（变量和伴随对象）在当前范围内才有效。如果隐式转换不在当前范围内定义（比如定义在另一个类中或包含在某个对象中），那么必须通过import语句将其导。举例

package demo {
package util {

import java.util.Date
import java.text.SimpleDateFormat

object DateUtil {
class DateWrapper(date: Date) {
def format(str: String) = new SimpleDateFormat(str).format(date)
}
implicit def toDateWrapper(date: Date) = new DateWrapper(date)
}
}

package service {
import java.text.SimpleDateFormat
import java.util.Date
// 注： 必须将object Rest的定义放在class Rest之前，或者显式指出str2Date的返回类型,否则编译不通过
object Rest{
class RichDate(str: String){
def toDate(): Date = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").parse(str)
}
implicit def str2Date(str: String) = new RichDate(str)
}
class Rest {
import util.DateUtil._
import Rest._
// 必须把demo.util包下的伴随对象DateWrapper中的所有成员引进来
def today = new Date().format("yyyy-MM-dd");
// 伴随对象 Rest中定义了一个隐式转换函数
def getDate(str: String): Date = str.toDate();
}

}

object SC4 {
import demo.service.Rest
def main(args: Array[String]) ={
println (new Rest().today)
println(new Rest().getDate("2011-01-09"))
}
}
}

但有一种情况例外，源类型或目标类型（包括源类型和目标类型的类型变量的类型）的伴随对象中隐式转换函数(或变量，伴随对象）不需要显示导入。 比如

package demo{
object MyTestApp{
def main(args: Array[String]): Unit = {
val myTest = new MyTest();
myTest.printInt(4)
myTest.printYourTest(myTest)  // the source type is of MyTest while the target require YourTest
myTest.fuxkTest()  //  there is no method on MyTest but we can still call it
}
}

class YourTest{
override def toString = "Your Test"
def  fuxkTest() = print("fuxk Test");
}

object YourTest{
implicit def myTest2YourTest = new YourTest
}

class MyTest{
import MyTest._
def printStr(str: String) = println(str)

// you can't do it like `printStr(i)` unless you bring the implicit converter `MyTest.int2String`into scope
def printInt(i: Int) = printStr(i)

def printYourTest(obj: YourTest) = println(obj)

def getYorTest(): YourTest = this;
}

object  MyTest {
implicit def int2String(i: Int ): String = i.toString
implicit def myTest2YourTest(obj: MyTest): YourTest= new YourTest
//  implicit val myTest2YourTest = (obj : MyTest) => new YourTest
}
}

这样规定的好处是，通过限制隐式转换的有效范围，使维护和理解代码变得相对容易.

一般来说，scala编译器会首先在方法调用处的当前范围内查找隐式转换函数；如果没有找到，会尝试在源类型或目标类型（包括源类型和目标类型的类型变量的类型）的伴随对象中查找转换函数，如果还是没找到，则拒绝编译。

比如：

object ABCDMain extends App {

class B

class C {
override def toString() = "I am C";
def printC(c: C) = println(c);
}

class D

implicit def B2C(b: B) = {
println("B2C")
new C
}

implicit def D2C(d: D) = {
println("D2C")
new C
}

new D().printC(new B)
}

运行上述代码，先调用 D2C转换函数将new D()转换成C类, 然后调用C类的printC方法；但发现传入的参数类型是B类，于是搜索当前范围有无合适的转换函数，发现B2C转换函数符合要求。

又比如：

object ABCDMain extends App {
class A

object A {
//  implicit def A2C(a: A) = {
//    println("A.A2C");
//    new C
//  }
}

class C {
override def toString() = "I am C";
def printC(c: C) = println(c);
}

object C {
implicit def A2C(a: A) = {
println("C.A2C");
new C
}
}

class D

implicit def D2C(d: D) = {
println("D2C")
new C
}

new D().printC(new A)
}

运行上述代码，先调用 D2C转换函数将new D()转换成C类, 然后调用C类的printC方法, 但发现传入的参数类型是A类。由于当前范围无合适的转换函数，故搜索object A和object C内有无合适的转换函数，最后发现object A内有合适的转换函数。

如果同时在object A和object C内发现合适的转换函数，有可能导致编译错误。

再比如：

object ABCDMain extends App {

class A

object A{
//implicit def MA2MC(ma: M[A]) ={
//    new M[C];
//}
}

class C

object C{
implicit def MA2MC(ma: AnyRef) = {
new M[C];
}
}

class D {
def printM(m: M[C]) = println("i am M[C]");
}

class M[T]

object M {
implicit def MA2MC(ma: M[A]) = {
new M[C];
}
}

new D().printM(new M[A])
}

运行上述代码，printM需要传入类型为M[C]的参数，由于传入了类型为M[A]，又在当前范围内没有合适转换函数， 因此同时在object M,object A和object C内搜索合适的转换函数，如果发现两个或以上合适的转换函数，那么有可能导致编译错误。

源类型和目标类型最多只发生一次隐式转换。举例

class A{
override def toString() = "I am A";
}
class B{
override def toString() = "I am B";
}
class C{
override def toString() = "I am C";
}
implicit def A2B(a: A) = new B
implicit def B2C(b: B) = new C

def printC(c: C) = println(c);
printC(new B); // 会调用B2C函数进行隐式转换
printC(new A); // 对 new A 不能连续做两次隐式转换

执行printC(new A)时会报类型不匹配的错

注意：这里所说的”最多只发生一次隐式转换“的意思是，源类型最多只经过一次函数转换变成目标类型（或与目标类型兼容的类型），但在一次方法调用中，可能发生多次源类型和目标类型之间的转换。

比如

class C {
override def toString() = "I am C";
def printC(c: C) = println(c);
}

class D

implicit def B2C (b: B) = {
println("B2C");
new C
}
implicit def D2C(d: D) = {
println("D2C");
new C
}

new D().printC(new B); // 这里会发生两次隐式转换, 一次是D2C, 一次是B2C

另外，当函数定义了隐式参数时，也可能发生多次隐式转换：

object Main extends App {
implicit def str2int(implicit s: String,l: List[Int]): Int = {
println("str2int")
Integer.parseInt(s)
}
implicit def user2PrintOps(s: String) = {
println("use2PrintOps")
new PrintOps
}

implicit def getString = {
println("getString")
"123"
}

implicit def newList = {
println("newList")
List(2)
}
class PrintOps() {
def print(implicit i: Int) = println(i);
}

"a".print
}

运行上述代码，首先调用user2PrintOps函数将”a”转换成PrintOps, 然后调用print方法。由于调用print时没有显式提供implicit参数，因此尝试在当前范围内搜索合适的implicit转换值。编译器发现str2int这个隐式转换函数能提供print所需int类型，但str2int又需要一个隐式的String和一个隐式的List[Int]。编译器继续在当前范围内搜索，最后发现getString和newList这两个隐式转换函数能分别提供一个String实例和一个List[Int]实例。至此编译器知道要先调用getString和newList，再调用str2int,最后调用print。

如果当前的类型匹配或类型兼容，则不会进行隐式转换。举例：

class AA extends A{
override def toString() = "I am AA which inherits from A"
}
implicit def AA2A(aa: AA) = {
println("AA --> A");
new A
}

def printA(a: A) = println(a);

printA(new AA) // 因为AA是A的子类型，所以可以把AA类型的值传递给A类型的变量

如果当前范围内有两个或以上合适的隐式转换函数，Scala会怎么处理呢？

在Scala 2.7以及之前的版本中，编译器会发出错误。这跟重载的情况是一样的。比如有两个重载方法foo，一个接收String参数，另一个接收AnyRef参数，当foo(null) 这样写的时候，编译器会拒绝编译。但在Scala 2.8中，编译器会选择foo(String)这个重载方法，即编译器会选择一个更具体的方法。同样当碰到两个或两个以上合适的隐式转换函数时，编译器也会选择一个更具体的方法。至于哪个方法被认为更具体，可以根据以下的规则进行判断：

a) 前者的函数参数类型是后者的子类型，则前者更具体

　 b) 假设两个隐式转换函数都定义在一个类中，如果前者所在的类是后者的子类，那么前者更具体

// TernaryOp对象提供了类似java的三目运算符号操作
object TernaryOp {
class Ternary[T](t: T) {
println("Ternary")
def is[R](bte: BranchThenElse[T,R]) = {
println("is ... ")
if (bte.branch(t)) bte.then(t) else bte.elze(t)
}
}
class Branch[T](branch: T => Boolean) {
println("branch");
def ?[R] (then: T => R) = new BranchThen(branch,then)
}

class BranchThen[T,R](val branch: T => Boolean, val then: T => R){
println("BranchThen")
}

class Elze[T,R](elze: T => R) {
println("Elze")
def :: (bt: BranchThen[T,R]) = new BranchThenElse(bt.branch,bt.then,elze)
}

class BranchThenElse[T,R](val branch: T => Boolean, val then: T => R, val elze: T => R)

implicit def any2Ternary[T](t: T) = new Ternary(t)
implicit def fct2Branch[T](branch: T => Boolean) = new Branch(branch)
implicit def fct2Elze[T,R](elze: T => R) = new Elze(elze)

def test = {
this.getClass.getSimpleName is {s: String => s.endsWith("$")} ? {s: String => s.init} :: {s: String => s}
}
}

TernaryOp.test // 思考一下test中会发生怎样转换？若搞不明白，请参考https://gist.github.com/1388106

笔者觉得，如没必要尽量少用隐式转换，毕竟太“魔幻”的代码理解起来还是要费点劲。

BTW：

命名函数的参数可以声明为implicit,但implicit必须出现在首位,并且是对所有的参数有效，不能只给某些参数声明为implicit,比如：

def maxFunc(implicit i1: Int, i2: Int) = i1 + i2

maxFunc带有两个implicit参数i1和i2。你无法只声明一个implicit参数。你不能这样写

def maxFunc( i1: Int, implicit i2: Int) = i1 + i2

也不能这样写：

def maxFunc(implicit i1: Int, implicit i2: Int) = i1 + i2

如果你只想声明一个implicit，使用curry，如

def maxFunc(implicit i1: Int)(i2: Int) = i1 + i2

匿名函数不能声明隐式参数，即不能这样写：

val f = (implicit s: String) => s+1

如果一个函数带有implicit参数，则无法通过 _ 得到该函数引用。你尝试这样做是无法编译的：

def maxFunc(implicit i1: Int, i2: Int) = i1 + i2

val f = maxFunc _ // 编译错误

可以给匿名函数的参数加上implicit，比如:

def h( implicit s: String) = println(“here : “+s)

def g(func: String => Int) = {

println(func(“a”))

}

g{

implicit s => h; 2

}

这里的implicit s => h; 2相当于 s => implicit val xx = s; h; 2.

如果匿名函数有两个参数，貌似不能给参数加上implicit

隐式参数

参数用implicit修饰的参数

作用一：

有一种方式你可以申明最后一个参数为隐式（implicit）,不需要显式的传递。语法如下：

scala> def speakImplicitly (implicit greeting : String) = println(greeting)
speakImplicitly: (implicit String)Unit

scala> speakImplicitly("Goodbye world")
Goodbye world

scala> speakImplicitly
:6: error: no implicit argument matching parameter type String was foud.

scala> implicit val hello = "Hello world"
hello: java.lang.String = Hello world

scala> speakImplicitly
Hello world

你可以正常调用，也可以不传参数，系统将从作用域中找到一个被标示为

implicit变量，如果找不到implicit变量，编译的时候将会报错。

隐式变量的查找是强制类型匹配的，下面是一些例子展现：

错误的类型：

scala> def speakImplicitly (implicit greeting : String) = println(greeting)
speakImplicitly: (implicit String)Unit

scala> implicit val aUnit = ();
aUnit: Unit = ()

scala> speakImplicitly
:7: error: no implicit argument matching parameter type String was found.
只有String类型的隐式变量才能够匹配。

错误的泛型：
scala> def speakImplicitly (implicit greeting : String) = println(greeting)
speakImplicitly: (implicit String)Unit

scala> implicit val hello : Any = "Hello world"
hello: Any = Hello world

scala> speakImplicitly
:7: error: no implicit argument matching parameter type String was found.
隐式参数匹配必须是静态类型，泛型不能够匹配。

多个相同类型的参数：
scala> def speakImplicitly (implicit greeting : String) = println(greeting)
speakImplicitly: (implicit String)Unit

scala> implicit val foo = "foo";
foo: java.lang.String = foo

scala> implicit val bar = "bar";
bar: java.lang.String = bar

scala> speakImplicitly
:9: error: ambiguous implicit values:
both value bar in object $iw of type => java.lang.String
and value foo in object $iw of type => java.lang.String
match expected type String
系统找到两个隐式参数是相同的类型，将无法识别。

子类可以匹配，
scala> def sayThings (implicit args : List[Any]) = args.foreach(println(_))
sayThings: (implicit List[Any])Unit

scala> implicit val nothingNiceToSay : List[Any] = Nil
nothingNiceToSay: List[Any] = List()

scala> sayThings

scala> implicit val hellos : List[String] = List("Hello world");
hellos: List[String] = List(Hello world)

scala> sayThings
Hello world

String作为Any的子类，所以系统可以匹配到.

作用二：

def smaller[T](first: T, second: T)(implicit sorted:T -> Ordered[T])={
if (first<second) first else second
}

隐式类

注意：隐式类必须定义在的一个class 或者object或者trait中，主构造器中只能带有一个不是implicit的参数，隐式类中不能有同名。

implicit class Implicit(p:Int){
def add =p+2
}
println(1.add)