Scala 3 strictEquality模式下类型参数相等性比较的疑问

问题背景 #

启用-language:strictEquality后，以下代码会触发编译错误：

trait X[A]:
    def val1: A
    def val2: A
    def f() =
        if val1 == val2 then
            println("Same")

错误提示：

Values of types A and A cannot be compared with == or !=

添加以下代码可解决该问题：

given CanEqual[A, A] = CanEqual.derived

疑问解答 #

1. 为何相同类型的实例无法进行相等性比较？哪些A类型会导致val1 == val2不合法？

在strictEquality模式下，Scala不再默认允许任意类型使用==/!=，而是要求存在隐式的CanEqual[L, R]实例，以此证明左右类型的相等比较是安全且符合预期的。

对于类型参数A，编译器无法提前确定它的具体类型：

• 如果A是未定义明确相等语义的抽象类型（比如未实现equals的特质），直接比较可能得到非预期的结果；
• 如果A是Scala默认不提供CanEqual实例的类型（比如Function1等函数类型，因为函数的引用相等通常不是业务逻辑需要的相等判断）；
• 甚至是自定义的未正确重写equals/hashCode的类，误用==会触发引用相等判断，而非业务期望的内容相等。

因此编译器在严格模式下不会默认给A生成CanEqual[A, A]实例，必须由开发者显式声明。

2. 是否存在可给类型添加==、!=操作的特质？

存在，Scala 3提供了scala.Equals特质：

• 任何类型只要继承Equals，就需要实现equals和hashCode方法，编译器会自动为其生成对应的CanEqual实例，从而支持==/!=操作；
• 此外，也可以像问题中的解决方案那样，手动为类型提供CanEqual隐式实例，直接开启相等比较能力。

3. 编译器无法推断类型参数A可与自身比较，为何上述given语句能解决问题？CanEqual.derived的作用是什么，为何默认不自动启用？

• given CanEqual[A, A] = CanEqual.derived是显式为类型参数A提供了一个自身到自身的CanEqual实例，明确告诉编译器：A类型的实例可以安全地互相比较。
• CanEqual.derived是一个推导方法，它会在当前上下文里自动寻找或生成合适的CanEqual实例：如果A是Equals的子类、基本类型、字符串、标准集合等已有默认CanEqual实现的类型，derived会直接复用这些实例；如果A是自定义类型，也会基于其equals方法生成对应的实例。
• 之所以默认不自动启用CanEqual.derived，是因为strictEquality的设计目标就是避免不安全的相等比较：Scala 2中默认允许所有类型用==，经常出现开发者误将引用相等当成内容相等的情况（比如函数实例、自定义类未重写equals时）。强制显式声明CanEqual实例，是让开发者明确确认该类型的相等比较逻辑是符合预期的，从根源减少bug。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Victor Grigoriu