[Scala] F[_] 高カインド型についてまとめ

なぜ

scalaのライブラリを読んでると、F[_]、G[F[_]]のような記述が多くて、よく分からんかったので調べた。

ソース

以下の記事を自分なりにまとめただけなので、以下の記事をまずは参照されると。
https://qiita.com/KtheS/items/649fbffcef18c74430f8

valueとは

以下のような純粋な値のことをvalueという。
これが低階層の値である。

val name = "high kind"
val number = 1

proper type

先ほどの例であげると、nameのString型や、numberのInt型、List[String]などをproper typeという。
先ほどのvalueよりも一段、抽象度が上がった表現である。

val name: String = "high kind"
val number: Int = 1
val listStr: List[String] = List("1", "2")
val listInt: List[Int] = List(1, 2)

first-order type

List, Option, Mapのような型をfirst-order typeという。
これらfirst-order type型は、１つ以上のスロットを持つ。（List, Optionなら１つ、Mapなら２つ）
List[_], Option[_], Map[_, _]のことを、type constructorという。

val list: List[_] = List(1, 2)
val opt: Option[_] = Option(1)
val map: Map[_, _] = Map(a -> "1")

さらに一段と抽象度が上がった。

second-order type

F[_]と型を抽象化した型をさらに抽象化したもの
下でいうと、WithMap

型コンストラクタ（F[_]）を取る型コンストラクタ（WithMap[]）ということで、WithMap[F[_]]を高カインド型という・

trait WithMap[F[_]] {
  
}

F[_]の良い点

F[_]は、１つのスロットを持つ型を抽象化したもの

これによって、メソッドなどを共通化できる。

trait WithMap[F[_]] {
  def map[A, B](fa: F[A])(f: A => B): F[B]
  def flatMap[A, B](fa: F[A])(f: A => F[B]): F[B]
  def OrElse[A, B](fa: F[B]): F[B]
  def filter[A](fa: F[A])(f: A => Boolean): F[A]

}

上記例のようにメソッドを定義できる。
実態(Listなのか、Optionなのか)によらず、何個のパラメータをとる型なのかで、型を判断できる。

使ってみた

object TypeClassExercise {
  def executeUnwrapped[F[_], A](value: F[A])(implicit objectUnwrapper: ObjectUnwrapper[F]): A = {
    objectUnwrapper.unwrape(value)
  }
  
  // executeUnwrappedのimplicitの糖衣構文
  def executeUnwrapped2[F[_]: ObjectUnwrapper, A](value: F[A]): A = {
    implicitly[ObjectUnwrapper[F]].unwrape(value)
  }
}

trait ObjectUnwrapper[F[_]] {
  def unwrape[A](x: F[A]): A
}

object ObjectUnwrapper {
  implicit def listUnwrapper = new ObjectUnwrapper[List] {
    override def unwrape[A](list: List[A]): A = list.head
  }

  implicit def optionUnwrapper = new ObjectUnwrapper[Option] {
    override def unwrape[A](option: Option[A]): A = option.get
  }
}


object Run extends App {
  val objectUnwrappedListResult = TypeClassExercise.executeUnwrapped(List(1, 2))
  val objectUnwrappedOptionResult = TypeClassExercise.executeUnwrapped(Option(33))
  println(objectUnwrappedListResult)
  println(objectUnwrappedOptionResult)
}