Scala reduceLeft: 0.asInstanceOf[B]

如何解决Scala reduceLeft: 0.asInstanceOf[B]

继续my series关于奇怪的源代码。

查看 Scala 2.12.12 scala.collection.TraversableOnce#reduceLeft#reducer 我发现了一条非常奇怪的行：

def reduceLeft[B >: A](op: (B,A) => B): B = {
  if (isEmpty)
    throw new UnsupportedOperationException("empty.reduceLeft")

  object reducer extends Function1[A,Unit] {
    var first = true
    var acc: B = 0.asInstanceOf[B] // <<<<===

    override def apply(x: A): Unit =
      if (first) {
        acc = x
        first = false
      }
      else acc = op(acc,x)
  }
  self foreach reducer
  reducer.acc
}

0.asInstanceOf[B] 实际上是做什么的？这是使每种类型“可空”的解决方法吗？

例如，有

Seq("1","2").reduceLeft(_ + _)

表示运行时中的以下代码

var acc: B = 0.asInstanceOf[String]

为什么这不能简单地替换为 var acc: B = null？因为它需要引入 implicit ev: Null <:< A1 或什么？

更新：

此外，简单地将 Int 转换为任何其他类型都会引发异常：

println(0.asInstanceOf[String])

引发运行时异常：

Exception in thread "main" java.lang.classCastException: 
    java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String

但是为什么在使用 reducer 的情况下它不会抛出异常？

更新 2：

潜得更深，

def foo[A]: A = 1.asInstanceOf[A]

println(foo[String])                 // 1
println(foo[LocalDateTime])          // 1
println(foo[LocalDateTime].getClass) // java.lang.Integer

Source code

解决方法

这是部分答案。

您确实不能在没有强制转换的情况下将 null 分配给未指定为 B 的 B <: AnyRef 类型的值。但是，Scala 泛型在运行时会被删除。后擦除后装箱代码看起来像这样：

def reduceLeft(op: Function2): Object = {
  if (isEmpty)
    throw new UnsupportedOperationException("empty.reduceLeft")

  object reducer extends Function1 {
    var first = true
    var acc: Object = BoxesRunTime.boxToInteger(0)

    override def apply(x: Object): Unit =
      if (first) {
        acc = x
        first = false
      }
      else acc = op(acc,x)
  }
  self foreach reducer
  reducer.acc
}

请注意演员表也不见了。 B 的信息为零，因此无需检查。

与那里不同：

println(0.asInstanceOf[String])

这个转换不会被删除，因为 String 是一种已知类型。

擦除也解释了为什么 foo 调用有效，因为 foo 的擦除基本上是：

def foo: Object = BoxesRunTime.boxToInteger(1)

回想一下，println 被定义为 def println(any: Any): Unit，后 scalac Any 被 Object 替换。因此，当你在做

println(foo[String])                 // 1
println(foo[LocalDateTime])          // 1

生成的 1 永远不会分配给任何会进行运行时类检查的东西。您取出的对象直接传递给println。

但这会导致 ClassCastException，因为 foo 的结果需要被转换为 String 以进行 printString 调用

def printString(s: String) = println(s)
printString(foo[String])

这也会在运行时失败：

val str = foo[String]

因为 Scala 会将 str 的类型推断为 String，然后运行时将无法转换为该类型。

现在，我没有的答案的一部分是为什么他们没有做 var acc: B = _（仅在类/对象内有效）或 var acc: B = null.asInstanceOf[B] (它适用于您可以定义 var 的任何地方）。它可能只是通过一系列重构幸存下来的一行。

在 Scala 2.13 中，0.asInstanceOf[B] 被 Expression for all zero bits #8767 更改为 null.asInstanceOf[B]

null.asInstanceOf[A] 比 0 更洁净。

这里无关紧要，因为该值从未被使用过，而且总是重新分配。

可惜有人开始指责var x: A = _过分丑陋。这仍然是不赋值的最佳表达。

在Scala 3中我们可以写

trait Foo[B]:                                                                                                                                        
  var acc: B = compiletime.uninitialized

IMO 清楚地传达了意图。