取HList of Seq[_]用笛卡尔乘积生成Seq[HList]

Question

我是新来的。

我试图编写一个函数，它将接受不同类型的序列的HList，将其转换为包含原始HList元素的笛卡儿积的Seq[HList]，并对结果序列进行迭代。

例如：

val input = Seq(true, false) :: Seq(1,2,3)::Seq("foo", "bar") :: HNil

cartesianProduct: Seq[Boolean :: Int :: String :: HNil] = Seq(
  true :: 1 :: foo :: HNil, 
  true :: 1 :: bar :: HNil, 
  true :: 2 :: foo :: HNil, 
  true :: 2 :: bar :: HNil, 
  true :: 3 :: foo :: HNil, 
  true :: 3 :: bar :: HNil, 
  false :: 1 :: foo :: HNil, 
  false :: 1 :: bar :: HNil, 
  false :: 2 :: foo :: HNil, 
  false :: 2 :: bar :: HNil, 
  false :: 3 :: foo :: HNil, 
  false :: 3 :: bar :: HNil)

我能够在Intellij工作表中使用以下代码实现这一目标：

import shapeless._
import shapeless.ops.hlist.LeftFolder


object combine extends Poly {
  implicit def `case`[T <: HList, S] = use((acc : Seq[T], curr : Seq[S]) => {
    for {
      el <- curr
      v <- acc
    } yield el :: v
  })
}

val input = Seq(true, false) :: Seq(1,2,3)::Seq("foo", "bar") :: HNil

val combinations = input.foldLeft(Seq[HNil](HNil))(combine) 

combinations.foreach(println)

在这里，我想一切都可以工作，因为编译器都知道完整类型的input。

但是，当我试图将整个操作包装在一个函数中时，会丢失完整类型的input，并且无法调用foldLeft的结果

def cartesian[T <: HList](input: T)
         (implicit folder: LeftFolder[T, Seq[HNil], combine.type]) = {
  input.foldLeft(Seq[HNil](HNil))(combine)
    .foreach(println)
}

编译器抱怨：

  value foreach is not a member of folder.Out
    input.foldLeft(Seq[HNil](HNil))(combine).foreach(println)
                                            ^

我想有一些隐含的证据，我可以要求断言input (HList of Seq[_])的正确形状，从而让编译器找出最终的foldLeft类型，但我不知道它可能是什么.

希望有人能帮我解决这个问题。谢谢。

更新:这个问题的最终目标是，给定一个HList of Seq[_]来派生一个函数(可能是在一个case类上)，该函数将接受一个函数，该函数与输入HList具有相同的arg特性，参数类型与'Seq‘元素类型匹配的顺序相同。例如，对于上面的输入，函数是f: (Boolean, Int, String) => R，所以在f中，我可以使用f迭代输入的笛卡儿积。最终代码如下所示：

import shapeless._
import shapeless.ops.function.FnToProduct
import shapeless.ops.hlist.LeftFolder
import shapeless.syntax.std.function.fnHListOps


object combine extends Poly {
  implicit def `case`[EL <: HList, S] = use((acc : Seq[EL], curr : Seq[S]) => {
    for {
      el <- curr
      v <- acc
    } yield el :: v
  })
}

case class Cartesian[R <: HList, F, FR](combinations: Seq[R])
                                 (implicit ftp: FnToProduct.Aux[F, R => Unit]) {
  def foreach(f: F) =  combinations.foreach(f.toProduct)
}


def cartesian[T <: HList, R <: HList, F, FR](variants: T)(implicit
                             folder: LeftFolder.Aux[T, Seq[HNil], combine.type, _ <: Seq[R]],
                             fnToProd: FnToProduct.Aux[F, R => Unit]
                            ) = {
  val combinations: Seq[R] = variants.foldLeft(Seq[HNil](HNil))(combine)
  Cartesian(combinations)
}

val variants = Seq(true, false) :: Seq("foo", "bar") :: Seq(1, 2, 3) :: HNil

cartesian(variants).foreach((a, b, c) => println(s"$a, $b, $c")) 

注意，函数参数a、b、c的类型是正确推断的，它们是Boolean、String和Int。目前，传递给foreach的函数的结果类型必须是固定的(在上面的代码中，它是Unit)。它不能从传入的函数中推断。

Answer 1

问题不在于编译器对输入一无所知，而是它对输出一无所知。

在def cartesian内部，编译器所知道的就是在foldLeft之后得到某种类型的folder.Out (这取决于一个不具有形状的实例)。

为了确保结果类型，您可以使用LeftFolder.Aux和一个额外的类型参数。

def cartesian[T <: HList](input: T)
         (implicit folder: LeftFolder.Aux[T, Seq[HNil], combine.type, _ <: Seq[Any]]) = {
  input.foldLeft(Seq[HNil](HNil))(combine)
    .foreach(println)
}

现在编译器将知道结果是Seq[Any]的某些子类型，因此可以在其上调用foreach。

当然，这只是def内部的问题。在调用站点，输出类型将根据输入进行解析，因此您可以在不使用Aux的情况下完成这一任务。

def cartesian2[T <: HList](input: T)
         (implicit folder: LeftFolder[T, Seq[HNil], combine.type]) = {
  input.foldLeft(Seq[HNil](HNil))(combine)
}

cartesian2(input).foreach(println)

可运行代码：https://scalafiddle.io/sf/n409yNW/2