为什么 Scala 的元组语法如此不同寻常？

在数学和计算机科学中，元组是元素的有序列表。在集合论中，(有序) n 元组是 n 个元素的序列(或有序列表) ，其中 n 是正整数。

因此，例如，在 Python 中，元组的第二个条目将通过 t[1]访问。

在 Scala 中，只能通过奇怪的名称 t._2进行访问。

所以问题是，为什么不能以序列或列表的形式访问元组中的数据呢？是有什么想法，还是还没有检查？

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通过正常的索引访问，可以使用任何表达式，而且如果索引表达式的结果保证在范围内，那么在编译时将需要花费很大的努力来检查。如果将其设置为属性，则 (1, 2)._3的编译时错误将在“ for free”之后出现。在元组的条目访问中只允许整数常量是非常特殊的情况(丑陋且不必要，有些人会说荒谬) ，而且还需要在编译器中实现一些工作。

例如，Python 可以不受惩罚，因为它不会(不能)检查(在编译时)索引是否在范围内。

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最佳答案

Scala 知道元组的特性，因此能够提供诸如 _1、 _2等等的访问器，并且如果在一个对上选择 _3，就会产生编译时错误。此外，这些字段的类型正是用作 Tuple参数的类型(例如，Tuple3[Int, Double, Float]上的 _3将返回 Float)。

如果要访问第 n 个元素，可以编写 tuple.productElement(n)，但是返回类型只能是 Any，因此会丢失类型信息。

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我想是用来检查类型的。正如 delnan 所说，如果您有一个元组 t和一个索引 e(一个任意的表达式) ，t(e)将不会给编译器关于正在访问哪个元素的信息(或者即使它是那种大小的元组的有效元素)。当您通过字段名访问元素时(_2是一个有效的标识符，它不是特殊的语法) ，编译器知道您访问的是哪个字段以及它的类型。像 Python 这样的语言实际上没有类型，所以对它们来说没有必要这样做。

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List、 Seq或任何集合和元组之间的一个很大区别是，在元组中，每个元素都有自己的类型，而在 List 中，所有元素都有相同的类型。

因此，在 Scala 中可以找到类似于 Tuple2[T1, T2]或 Tuple3[T1, T2, T3]的类，因此对于每个元素，都有类型参数。集合只接受1个类型参数: List[T]。像 ("Test", 123, new Date)这样的语法只是 Tuple3[String, Int, Date]的语法糖。而 _1、 _2等等只是元组上返回对应元素的字段。

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我相信以下摘录自《 Scala 编程: 一个全面的步骤指南》(Martin Odersky，Lex Spoon and Bill Venners) ，它直接回答了你的两个问题:

访问元组的元素

您可能想知道为什么不能访问元组的元素 例如，一个列表的元素使用“成对(0)”。原因是 列表的 application 方法总是返回相同的类型，但是每个 元组的元素可以是不同的类型: _ 1可以有一个结果 类型，_ 2另一个，以此类推。这些 _ N 数字是以一为基础的 从零开始，因为从1开始是由其他 具有静态类型元组的语言，如 Haskell 和 ML。

就语言语法而言，Scala 元组得到的优先待遇非常少，除了编译器将表达式 '(' a1, ..., an ')'作为 Scala 的别名。Tuplen (A1，... ，an)类实例化。否则元组的行为就像任何其他 Scala 对象一样，实际上它们是以 从 Tuple2到 Tuple22的 case 类的形式在 Scala 中编写的。Tuple2和 Tuple3也分别以 Pair 和 Triple 的别名为人所知:

 val a = Pair   (1,"two")      // same as Tuple2 (1,"two") or (1,"two")
val b = Triple (1,"two",3.0)  // same as Tuple3 (1,"two",3.0) or (1,"two",3.0)
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你可以很容易地通过 没有形状实现这一点:

import shapeless.syntax.std.tuple._


val t = ("a", 2, true, 0.0)


val s = t(0) // String at compile time
val i = t(1) // Int at compile time
// etc

许多可用于标准采集的方法也可用于元组(head，tail，init，last，++和 :::用于串联，+:和 :+用于添加元素，take，drop，tail0，tail1，tail2，tail3，tail4，tail5，tail6，...)

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除了 Jean-Philippe Pellet 已经提到的好处之外，这个符号在数学中也是非常普遍的(参见 http://en.wikipedia.org/wiki/Tuple)。许多讲师如果想要引用元组的元素，就会在元组变量中附加索引。用于编写“ with index N”(指元组的 N-th 元素)的通用(LaTeX)表示法是 _n。所以我觉得这很直观。

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启动 Scala 3 元组可以使用 申请方法以类型安全的方式进行索引，申请方法使用匹配类型、基于文本的单例类型和依赖函数类型等工具实现

/** Get the i-th element of this tuple.
*  Equivalent to productElement but with a precise return type.
*/
inline def apply[This >: this.type <: NonEmptyTuple](n: Int): Elem[This, n.type] =
runtime.Tuples.apply(this, n).asInstanceOf[Elem[This, n.type]]

给予

val t = (42, 3.14, "woohoo")
// t: Tuple3[Int, Double, String] = (42,3.14,woohoo)
t(0)
// res0: Int = 42
t(1)
// res1: Double = 3.14
t(2)
// res2: String = woohoo

请注意根据特定索引处的元素类型变化的精确类型。另外，超出界限索引 t(3)会导致编译时错误

t(3)
^
index out of bounds: 3

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