Scala 3中基于细化类型召唤隐式时，类型别名为何引发编译错误？

问题描述 #

在Scala 3中尝试基于细化类型召唤隐式时遇到编译错误，示例代码如下：

{
  trait Gen {
    type S
    type Ext
  }
  type GenAux[_S] = Gen { type S = _S }

  trait Gen_Fallback1 {
    given [_S]: GenAux[_S] = new Gen {
      final override type S = _S
      final override type Ext = _S
    }
  }

  trait Gen_Fallback0 extends Gen_Fallback1 {
    given GenAux[Int] = new Gen {
      final override type S = Int
      final override type Ext = Long
    }
  }

  object Gen extends Gen_Fallback0 {
    given GenAux[Float] = new Gen {
      final override type S = Float
      final override type Ext = Double
    }
  }

  val gen = summon[GenAux[Int]]
  summon[gen.Ext =:= Long]
}

使用Scala 3.3.0编译时会报错：

summon[gen.Ext =:= Long]
^
Cannot prove that gen.Ext =:= Long.

但如果将GenAux从类型别名改为实际的泛型trait，编译就能成功。

原因分析 #

这一差异的核心在于细化类型别名与泛型trait在隐式解析时的类型信息保留机制不同：

• 细化类型别名的类型信息丢失
  当GenAux[_S]是类型别名（Gen { type S = _S }）时，它只是对Gen类型的一种约束描述，仅限定了S等于_S，但不携带实例特化后的其他类型成员信息。编译器完成隐式解析后，只会记录gen的类型是GenAux[Int]，无法从这个别名中推断出Ext的具体类型是Long——对编译器而言，gen.Ext仍是一个未被固化的抽象类型成员。

• 泛型trait的类型信息绑定
  如果把GenAux改成泛型trait，比如：

  trait GenAux[_S] extends Gen {
    type S = _S
  }
  

  此时GenAux是具体的泛型类型，每个隐式实例都是GenAux[Int]的特化实现，其Ext类型会被明确绑定为Long。编译器在解析隐式时，会将gen的类型与具体实例的类型信息关联，能完整追踪到Ext的具体类型，因此可以证明gen.Ext =:= Long。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者tribbloid