为什么我可以在模式匹配中将 :: 运算符与 Seq 一起使用，但在其他地方却不能

所以我对 Scala 中 Seq 的这种行为感到非常困惑。

使用模式匹配时，我可以使用:: or +:运算符，它们似乎可以互换

val s=Seq(1,2,3)
s match{
case x :: l => ...

但是当我尝试使用时::在不同的情况下像这样：

val s=1::Seq(2,3)

我收到"value :: is not a member of Seq[Int]"信息。我明白我应该使用+= and =+与 Seq 的运算符，但为什么::只适用于模式匹配场景？

:: is for Lists，事实上Seq.apply目前将为您提供List:

scala> val s = Seq(1,2,3)
s: Seq[Int] = List(1, 2, 3)

所以值的类型s is Seq[Int]，但它指向的对象是类型List[Int]。没关系，因为List延伸Seq。这当然会匹配涉及的模式::因为它实际上是一个List:

scala> s match { case x :: xs => x }
res2: Int = 1

但表达的类型Seq(1,2,3) is not List[Int] but Seq[Int]——即使实际的物体确实是一个List。所以以下失败是因为Seq没有定义一个:: method:

scala> val s = 1 :: Seq(2,3)
<console>:7: error: value :: is not a member of Seq[Int]
       val s = 1 :: Seq(2,3)

你必须使用该方法Seq反而：

scala> val s = 1 +: Seq(2,3)
s: Seq[Int] = List(1, 2, 3)

造成您困惑的关键是，当您对类似值调用方法时s，可用的方法集完全取决于值的static类型，而模式匹配检查匹配的对象是否属于类::.

为了展示这一点，让我们编译一些示例代码并使用javap查看字节码；的前几条指令first方法检查参数是否属于类::（而不是其他一些扩展类Seq) 并投射到它：

NS% cat Test.scala
object Test {
  def first(xs: Seq[Int]) = xs match { case x :: xs => x }
}

NS% javap -c Test\$.class
Compiled from "Test.scala"
public final class Test$ {
  public static final Test$ MODULE$;

  public static {};
    Code:
       0: new           #2                  // class Test$
       3: invokespecial #12                 // Method "<init>":()V
       6: return

  public int first(scala.collection.Seq<java.lang.Object>);
    Code:
       0: aload_1
       1: astore_2
       2: aload_2
       3: instanceof    #16                 // class scala/collection/immutable/$colon$colon
       6: ifeq          30
       9: aload_2
      10: checkcast     #16                 // class scala/collection/immutable/$colon$colon
      13: astore_3
      14: aload_3
      15: invokevirtual #20                 // Method scala/collection/immutable/$colon$colon.head:()Ljava/lang/Object;
      18: invokestatic  #26                 // Method scala/runtime/BoxesRunTime.unboxToInt:(Ljava/lang/Object;)I
      21: istore        4
      23: iload         4
      25: istore        5
      27: iload         5
      29: ireturn
      30: new           #28                 // class scala/MatchError
      33: dup
      34: aload_2
      35: invokespecial #31                 // Method scala/MatchError."<init>":(Ljava/lang/Object;)V
      38: athrow

最后，你可能会问为什么 Scala 人不做::等效方法（前置一个元素）Seq。如果他们有的话1 :: Seq(2,3)会工作。

But for Seq他们确实需要一个pair运算符，一个用于前置（该运算符必须以冒号结尾，以便它是右关联的），一个用于附加。您想避免将元素附加到List因为你必须遍历现有的元素才能做到这一点，但对于Seq一般而言——例如追加对于一个来说是相当有效的Vector。所以他们选择了+:用于前置和:+用于追加。

当然，你可以问为什么他们不使用+: for List匹配Seq。我不知道完整的答案。我确实知道::来自具有列表结构的其他语言，因此部分答案可能是与既定约定的一致性。也许他们没有意识到他们需要一对匹配的运算符来作为超类型List直到为时已晚——不确定。有谁知道这里的历史吗？