为什么Scala的不可变集的类型不协变？

编辑：根据原始答案改写了这个问题

该scala.collection.immutable.Set班是不是在它的类型参数不变性。为什么是这样？

import scala.collection.immutable._

def foo(s: Set[CharSequence]): Unit = {
    println(s)
}

def bar(): Unit = {
   val s: Set[String] = Set("Hello", "World");
   foo(s); //DOES NOT COMPILE, regardless of whether type is declared 
           //explicitly in the val s declaration
}

— oxbow_lakes
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值得一提的是foo(s.toSet[CharSequence])编译还不错。该toSet方法为O（1）-仅包装asInstanceOf。

— 约翰·沙利文2013年

还要注意，它也可以foo(Set("Hello", "World"))在2.10 上编译，因为Scala似乎能够推断出Set的正确类型。但是，它不适用于隐式转换（stackoverflow.com/questions/23274033/…）。

— LP_ 2014年

Answers:

Set由于设置为函数的概念，其类型参数是不变的。以下签名应使情况有所澄清：

trait Set[A] extends (A=>Boolean) {
  def apply(e: A): Boolean
}

如果Set在中是协变的A，则由于功能的差异，该apply方法将无法采用类型的参数A。 Set可能是逆变的A，但是当你想要做这样的事情这也导致问题：

def elements: Iterable[A]

简而言之，最好的解决方案是即使对于不变的数据结构，也要保持不变。您会注意到，immutable.Map它的类型参数之一也是不变的。

— 丹尼尔·斯皮瓦克（Daniel Spiewak）
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我猜想这个论点围绕着“集合作为函数的背后的概念”-是否可以扩展？例如，“设置为函数”给我的“设置为集合”没有什么优势？失去使用该协变类型值得吗？

— oxbow_lakes 2009年

类型签名是一个比较弱的示例。集合的“应用”与包含方法相同。Sc，Scala的List是协变的，并且也包含一个contains方法。当然，List的包含的签名是不同的，但是该方法的工作方式与Set的相同。因此，除了设计决策外，没有什么真正阻止Set成为协变的。

— Daniel C. Sobral

从数学的角度来看，集合不是布尔函数。集合是根据Zermelo-Fraenkel公理“构建”的，没有因某些包含函数而减少。这背后的原因是罗素的悖论：如果任何事物都可以成为集合的成员，则考虑不是集合本身的集合的集合R。然后问一个问题，R是R的成员吗？

— oxbow_lakes

我仍然不相信牺牲协方差对于Set是值得的。当然，这是一个谓词很好，但是您通常可以稍微冗长一些，并使用“ set.contains”而不是“ set”（而且在很多情况下，“ set.contains”的阅读效果更好）。

— Matt R

@马丁：因为名单的contains方法采取任何不答类型的List(1,2,3).contains _是(Any) => Boolean，虽然类型Set(1,2,3).contains _为res1: (Int) => Boolean。

— 塞斯·提苏

在http://www.scala-lang.org/node/9764上， Martin Odersky写道：

“在集合的问题上，我认为不变性也源于实现。通用集合被实现为哈希表，它们是键类型的不变数组。我同意这是一个令人讨厌的不规则性。”

因此，似乎我们为建立这一原则的所有努力都被误导了:-)

— 塞思·提苏（Seth Tisue）
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但是一些序列也用数组实现，但仍然Seq是协变的……我错过了什么吗？

— LP_ 2014年

这可以通过Array[Any]内部存储来简单地解决。

— 2015年

@rightfold是正确的。可能有合理的原因，但事实并非如此。

— 保罗·德雷珀

编辑：对于任何想知道为什么这个答案似乎有点偏离主题的人，这是因为我（提问者）已经修改了问题。

Scala的类型推断足以确定您在某些情况下需要CharSequences而不是String。特别是，在2.7.3中，以下对我有用：

import scala.collections.immutable._
def findCharSequences(): Set[CharSequence] = Set("Hello", "World")

至于如何直接创建immutable.HashSets：不用。作为实现的优化，少于5个元素的immutable.HashSet实际上不是immutable.HashSet的实例。它们是EmptySet，Set1，Set2，Set3或Set4。这些类是immutable.Set的子类，但不是immutable.HashSet的子类。

— 豪尔赫·奥尔蒂斯
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你是对的; 在尝试简化我的实际示例时，我犯了一个小错误：-(

— oxbow_lakes 2009年