多态函数类型

多态函数类型（Polymorphic Function Type）是接受类型参数的函数类型。例如：

// A polymorphic method:
def foo[A](xs: List[A]): List[A] = xs.reverse

// A polymorphic function value:
val bar: [A] => List[A] => List[A]
//       ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
//       a polymorphic function type
       = [A] => (xs: List[A]) => foo[A](xs)

Scala 已经有了多态方法（Polymorphi Method），即接受类型参数的方法。上面的 foo 方法就是一个例子， 它接受一个类型参数 A。到目前为止，还不能将这些方法转化为上面 bar 这样能够作为参数传递， 能够作为结果返回的多态函数值。

现在在 Scala 3 中，这是可能的。上述的值 bar 的类型是

[A] => List[A] => List[A]

这个类型描述了接受一个类型 A 作为参数，接受一个类型为 List[A] 的列表，并返回相同的类型为 List[A] 的列表的函数值。

更多细节参见 PR 4672。

示例用法

当方法的调用方需要提供一个必须多态的函数（这意味着它应该接受任意类型作为其输入的一部分）的时候，多态函数类型非常有用。

例如，考虑这样一种情况，即我们有一个数据类型，用强类型的方式表示一个简单语言（仅有变量和函数应用组成）的表达式：

enum Expr[A] {
   case Var(name: String)
   case Apply[A, B](fun: Expr[B => A], arg: Expr[B]) extends Expr[A]
}

我们想要给用户提供一个方法，将函数映射到给定的 Expr 的所有 immediate 子表达式上。这将要求给定的函数是多态的， 因为每个子表达式可能有不同的类型。下面展示了如何用多态函数类型实现这一点：

def mapSubexpressions[A](e: Expr[A])(f: [B] => Expr[B] => Expr[B]): Expr[A] = {
   e match {
      case Apply(fun, arg) => Apply(f(fun), f(arg))
      case Var(n) => Var(n)
   }
}

然后下面展示了如何使用这个函数将每个子表达式包装到给定的表达式中，并调用某个被定义为变量的 wrap 函数：

val e0 = Apply(Var("f"), Var("a"))
val e1 = mapSubexpressions(e0)(
   [B] => (se: Expr[B]) => Apply(Var[B => B]("wrap"), se))
println(e1) // Apply(Apply(Var(wrap),Var(f)),Apply(Var(wrap),Var(a)))

与类型 Lambda 的关系

多态函数类型不能与类型 Lambda 混淆。前者描述多态值的类型，后者是类型级别的实际函数值。

理解这种差异的最好方法是注意类型 Lambda 应用于类型，而多态函数应用于 term 中： One would call the function bar above by passing it a type argument bar[Int] within a method body. On the other hand, given a type lambda such as type F = [A] =>> List[A], one would call F within a type expression, as in type Bar = F[Int].