用于推断类型参数的类型参数的技术名称？

设置：假设我们有一个名为type的类型Iterator，该类型具有type参数Element：

interface Iterator<Element> {}

然后我们有一个接口Iterable，该接口具有一个将返回的方法Iterator。

// T has an upper bound of Iterator
interface Iterable<T: Iterator> {
    getIterator(): T
}

Iterator泛型的问题是我们必须为其提供类型参数。

解决此问题的一种方法是“推断”迭代器的类型。以下伪代码表达了这样的想法：存在一个类型变量Element，该类型变量被推断为Iterator：

interface <Element> Iterable<T: Iterator<Element>> {
    getIterator(): T
}

然后我们在这样的地方使用它：

class Vec<Element> implements Iterable<VecIterator<Element>> {/*...*/}

这个定义在其定义中Iterable没有使用Element任何其他地方，但在我的实际用例中却使用了。使用的某些函数Iterable还需要能够约束其参数以接受Iterables，该s仅返回某些迭代器，例如双向迭代器，这就是为什么返回的迭代器被参数化而不是元素类型的原因。

问题：

这些推断的类型变量是否有确定的名称？整个技术呢？由于不知道特定的术语，因此很难在野外搜索此示例或了解特定于语言的功能。
并非所有具有泛型的语言都具有此技术；这些语言中有类似技术的名称吗？

— 列维·莫里森（Levi Morrison）
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您可以显示一些未编译的代码吗？我认为这将使问题更明确。

— 清道夫'18

您可能还会选择一种语言（或说出您使用的是哪种语言，以及语法的含义）。显然不是，例如C＃。互联网上有很多有关“类型推断”的信息，但我不确定它是否适用于此。

我正在用一种语言实现泛型，而不是试图用任何一种语言来编译代码。这也是一个命名和设计问题。这就是为什么它不可知的原因。在不知道术语的情况下，很难找到现有语言的示例和文档。当然这不是一个独特的问题吗？

— 维·莫里森

我不知道这个问题是否有一个特定的术语，但是有三种通用的解决方案：

避免使用具体类型来支持动态调度
在类型约束中允许占位符类型参数
通过使用关联的类型/类型族避免类型参数

当然是默认解决方案：继续拼写所有这些参数。

避免使用具体类型。

您已将Iterable接口定义为：

interface <Element> Iterable<T: Iterator<Element>> {
    getIterator(): T
}

这为界面用户提供了最大的能力，因为他们获得了确切T的迭代器具体类型。这也使编译器可以应用更多优化，例如内联。

但是，如果Iterator<E>是动态调度的接口，则不需要知道具体类型。例如，这就是Java使用的解决方案。该接口将被写为：

interface Iterable<Element> {
    getIterator(): Iterator<Element>
}

Rust的一种有趣的变化是Rust的impl Trait语法，它使您可以使用抽象的返回类型声明函数，但要知道具体的类型将在调用站点处知道（因此可以进行优化）。这与隐式类型参数的行为类似。

允许占位符类型参数。

该Iterable接口并不需要了解的元素类型，所以有可能写这个为：

interface Iterable<T: Iterator<_>> {
    getIterator(): T
}

其中T: Iterator<_>表达约束“ T是任何迭代器，而与元素类型无关”。更严格地说，我们可以表示为：“存在某种类型，Element所以它T是Iterator<Element>”，而不必知道的任何具体类型Element。这意味着type-expression Iterator<_>不描述实际的类型，而只能用作类型约束。

使用类型族/关联类型。

例如，在C ++中，类型可以具有类型成员。这在整个标准库中都是常用的，例如std::vector::value_type。这并不能真正解决所有情况下的类型参数问题，但是由于类型可以引用其他类型，因此单个类型参数可以描述整个相关类型家族。

让我们定义：

interface Iterator {
  type ElementType
  fn next(): ElementType
}

interface Iterable {
  type IteratorType: Iterator
  fn getIterator(): IteratorType
}

然后：

class Vec<Element> implement Iterable {
  type IteratorType = VecIterator<Element>
  fn getIterator(): IteratorType { ... }
}

class VecIterator<T> implements Iterator {
  type ElementType = T
  fn next(): ElementType { ... }
}

这看起来非常灵活，但是请注意，这会使表达类型约束更加困难。例如，编写时Iterable不强制执行任何迭代器元素类型，我们可能需要声明interface Iterator<T>。您现在正在处理相当复杂的类型演算。偶然使这样的类型系统变得不确定是非常容易的（或者可能已经是？）。

请注意，关联类型可以非常方便地用作类型参数的默认值。例如，假设Iterable接口需要用于元素类型的单独的类型参数，该参数通常（但不总是）与迭代器元素类型相同，并且我们拥有占位符类型参数，则可以这样说：

interface Iterable<T: Iterator<_>, Element = T::Element> {
  ...
}

但是，这只是语言的人体工程学功能，并不能使语言更强大。

类型系统很困难，因此最好看看在其他语言中哪些有效，哪些无效。

例如，考虑阅读Rust Book中的Advanced Traits一章，其中讨论了相关的类型。但是请注意，某些支持关联类型而不是泛型的观点仅适用于此，因为该语言不具有子类型化功能，并且每个特征最多只能对每种类型实现一次。即Rust特征不是类似于Java的接口。

其他有趣的类型系统包括具有各种语言扩展的Haskell。OCaml 模块/函数是类型系列的相对普通的版本，没有直接将它们与对象或参数化类型混合在一起。Java以其类型系统的局限性而著称，例如具有类型擦除功能的泛型，而没有值类型的泛型。C＃非常类似于Java，但是设法避免了大多数这些限制，但代价是实现实现的复杂性增加。Scala尝试在Java平台上将C＃样式的泛型与Haskell样式的类型类集成在一起。对C ++的看似简单的模板进行了深入研究，但与大多数泛型实现不同。

还值得研究这些语言的标准库（尤其是列表或哈希表之类的标准库集合），以了解常用的模式。例如，C ++具有一个具有不同迭代器功能的复杂系统，而Scala将细粒度的收集功能编码为特征。Java标准库接口有时是不完善的，例如Iterator#remove()，但是可以将嵌套类用作一种关联类型（例如Map.Entry）。

— 阿蒙
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