Неявное преобразование типов

Неявные преобразования — это мощная функция Scala, позволяющая пользователям предоставлять аргумент одного типа, как если бы он был другого типа, чтобы избежать шаблонного преобразования.

Обратите внимание, что в Scala 2 неявные преобразования также использовались для предоставления дополнительных членов запечатанным классам (см. Неявные классы). В Scala 3 мы рекомендуем использовать эту функциональность, определяя методы расширения вместо неявных преобразований (хотя стандартная библиотека по-прежнему полагается на неявные преобразования по историческим причинам).

Пример

Рассмотрим, например, метод findUserById, принимающий параметр типа Long:

def findUserById(id: Long): Option[User]

Для краткости опустим определение типа User - это не имеет значения для нашего примера.

В Scala есть возможность вызвать метод findUserById с аргументом типа Int вместо ожидаемого типа Long, потому что аргумент будет неявно преобразован в тип Long:

val id: Int = 42
findUserById(id) // OK

Этот код не упадет с ошибкой компиляции “type mismatch: expected Long, found Int”, потому что есть неявное преобразование, которое преобразует аргумент id в значение типа Long.

Детальное объяснение

В этом разделе описывается, как определять и использовать неявные преобразования.

Определение неявного преобразования

import scala.language.implicitConversions

implicit def int2long(x: Int): Long = x.toLong

given int2long: Conversion[Int, Long] with
  def apply(x: Int): Long = x.toLong

given Conversion[Int, Long] with
  def apply(x: Int): Long = x.toLong

given Conversion[Int, Long] = (x: Int) => x.toLong

Использование неявного преобразования

Неявные преобразования применяются в двух случаях:

1. Если выражение e имеет тип S и S не соответствует ожидаемому типу выражения T.
2. В выборе e.m с e типа S, где S не определяет m (для поддержки методов расширения в стиле Scala-2).

В первом случае ищется конверсия c, применимая к e и тип результата которой соответствует T.

В примере выше, когда мы передаем аргумент id типа Int в метод findUserById, вставляется неявное преобразование int2long(id).

Во втором случае ищется преобразование c, применимое к e и результат которого содержит элемент с именем m.

Примером является сравнение двух строк "foo" < "bar". В этом случае String не имеет члена <, поэтому вставляется неявное преобразование Predef.augmentString("foo") < "bar" (scala.Predef автоматически импортируется во все программы Scala.).

Как неявные преобразования становятся доступными?

Когда компилятор ищет подходящие преобразования:

• во-первых, он смотрит в текущую лексическую область
  • неявные преобразования, определенные в текущей области или во внешних областях
  • импортированные неявные преобразования
  • неявные преобразования, импортированные с помощью импорта подстановочных знаков (только в Scala 2)
• затем он просматривает сопутствующие объекты, связанные с типом аргумента S или ожидаемым типом T. Сопутствующие объекты, связанные с типом X:
  • сам объект-компаньон X
  • сопутствующие объекты, связанные с любым из унаследованных типов X
  • сопутствующие объекты, связанные с любым аргументом типа в X
  • если X - это внутренний класс, внешние объекты, в которые он встроен

Например, рассмотрим неявное преобразование fromStringToUser, определенное в объекте Conversions:

import scala.language.implicitConversions

object Conversions {
  implicit def fromStringToUser(name: String): User = (name: String) => User(name)
}

object Conversions:
  given fromStringToUser: Conversion[String, User] = (name: String) => User(name)

Следующие операции импорта эквивалентно передают преобразование в область действия:

import Conversions.fromStringToUser
// или
import Conversions._

import Conversions.fromStringToUser
// или
import Conversions.given
// или
import Conversions.{given Conversion[String, User]}

Во вводном примере преобразование из Int в Long не требует импорта, поскольку оно определено в объекте Int, который является сопутствующим объектом типа Int.

Дополнительная литература: Где Scala ищет неявные значения? (в Stackoverflow).

Остерегайтесь силы неявных преобразований