Cómo emular un tipo depende en Scala

Question

Estoy tratando de definir un anillo de la clase genérica de residuos en Scala. Un anillo de la clase residuo se define por algunos anillo de base (por ejemplo, los números enteros) y un módulo (por ejemplo, dos), que es un valor desde el anillo de base. Ambos anillos y sus elementos son objetos, por lo tanto, el tipo del módulo sería normalmente un tipo dependiente, dependiendo del anillo de base. Entiendo que esto no está permitido en Scala (por buenas razones), así que estoy tratando de emular al aproximar el tipo y hacer una verificación de tiempo de ejecución cuando se construye el anillo de la clase de residuos.

La definición de ResidueClassRing se acepta sin error, sin embargo, Scala no me permite crear instancias de ella, para la two argumento consigo el mensaje de error

type mismatch;
found   : dependenttypetest.DependentTypeTest.two.type 
(with underlying type dependenttypetest.Integers.Integer)  
required: dependenttypetest.EuclideanRing#E

¿Estoy haciendo algo mal? Podría ser esto un error en el tipo de corrector Scala? ¿Hay una mejor manera de definir ResidueClassRing?

Esta es la Scala 2.8.0 en el IDE de Eclipse para Helios. El problema ya se ha producido para 2.7.x. Aquí es una versión simplificada del código:

package dependenttypetest


class EuclideanRing
{
  thisRing =>

  type E <: EuclideanRingElement;

  def one: E;

  trait EuclideanRingElement 
  {
    def ring = thisRing;

    def +(b: E): E;
    def %(b: E): E;
  }
}


object Integers extends EuclideanRing
{
  type E = Integer;

  val one: Integer = new Integer(1);

  class Integer(n: Int) extends EuclideanRingElement
  {
    val intValue: Int = n;
    def +(b: Integer): Integer = new Integer(intValue + b.intValue);
    def %(b: Integer): Integer = new Integer(intValue % b.intValue);
  }
}


class ResidueClassRing (val baseRing : EuclideanRing, m : EuclideanRing#E) 
{
  val modulus: baseRing.E = 
    m match {
    case e: baseRing.E if m.ring == baseRing => e;
    case _ => throw new IllegalArgumentException("modulus not from base ring");
    };

  type E = ResidueClassRingElement;

  def one: E = new ResidueClassRingElement(baseRing.one);

  class ResidueClassRingElement (e : baseRing.E)
  {
    def representative: baseRing.E = e % modulus;

    def +(b: E) = new ResidueClassRingElement(
      this.representative + b.representative); 
  }
}


object DependentTypeTest extends Application
{
  val two = new Integers.Integer(2);
  val mod2ring = new ResidueClassRing(Integers, two);

  println(mod2ring.one + mod2ring.one);
}

Answer 1

Esto parece funcionar, pero yo no podía deshacerse de los actores en el cálculo representativo:

package dependenttypetest

abstract class EuclideanRing{
  thisRing =>
  type E <: EuclideanRingElement;
  def one: E;
  trait EuclideanRingElement
  {
    def ring = thisRing;

    def +(b: E): E;
    def %(b: E): E;
  }
}

class Integers extends EuclideanRing {
  type E = Integer;
  val one: Integer = new Integer(1);
  class Integer(n: Int) extends EuclideanRingElement
  {
    val intValue: Int = n;
    def +(b: Integer): Integer = new Integer(intValue + b.intValue);
    def %(b: Integer): Integer = new Integer(intValue % b.intValue);
    override def toString = "Int" + intValue
  }
}

object Integers extends Integers 

class ResidueClassRing[ER <: EuclideanRing] (modulus : ER#E) {
  val baseRing = modulus.ring
  type E = ResidueClassRingElement;
  def one: E = new ResidueClassRingElement(baseRing.one);

  class ResidueClassRingElement (e : baseRing.E)
  {
    def representative = e % modulus.asInstanceOf[baseRing.E];
    def +(b: E) = new ResidueClassRingElement(
      this.representative + b.representative);
    override def toString = "RC(" + representative + ")"
  }
}

object DependentTypeTest extends Application {
  val two =  new Integers.Integer(2);
  val mod2ring = new ResidueClassRing[Integers](two)

  println(mod2ring.one + mod2ring.one)
}

Por cierto:. Tenga cuidado con el rasgo de aplicación, es desaprobado por derecho

Answer 2

ACTUALIZACIÓN: IntRing añadida para aclarar los cambios en trait Ring

El problema parece ser que el tipo inferencer no se recupera automáticamente el tipo específico más que es lo que necesita en su caso. Además de que no se puede tener un argumento de tipo dependiente de la misma lista de parámetros como el tipo de definición.

Lo que podría hacer es tirar de la instancia que el tipo depende en el ámbito externo (que se realiza en la clase Rings) y para forzar al compilador para escoger el tipo más específico cuando una instancia de la clase Rings:

trait Ring {

  type Element <: EuclideanRingElement

  def one: Element

  // for convenience could be defined anywhere of course
  lazy val rings: Rings[this.type] = new Rings[this.type](this)

  trait EuclideanRingElement {
    def +(e: Element): Element
    def %(e: Element): Element
  }
}

class Rings[R <: Ring](val base: R) {

  class ResidueClassRing(m: base.Element) {

    def one = new Element(base.one)

    class Element(e: base.Element) {
      def repr = e % m
      def +(that: Element) = new Element(this.repr + that.repr)
    }
  }
}

object IntRing extends Ring {

val one = new Element(1)

  class Element(val n: Int) extends EuclideanRingElement {
    def +(that: Element) = new Element(this.n + that.n)
    def %(that: Element) = new Element(this.n % that.n)
    override def toString = n formatted "Int(%d)"
  }
}

Ahora se puede utilizar de esta manera:

scala> import IntRing._
import IntRing._

scala> val two = new Element(2)
two: IntRing.Element = Int(2)


scala> val r2 = new rings.ResidueClassRing(two)
r2: IntRing.rings.ResidueClassRing = Rings$ResidueClassRing@4b5075f9