Scala函数组合中偏函数的类型与定义域异常问题咨询

嘿，我来帮你拆解这两个Scala偏函数组合时遇到的困惑~

一、为什么含偏函数的组合会返回全函数？ #

先看你第一个例子里的代码：

val mod10: Int => Int = _ % 10
val inverse: PartialFunction[Int, Double] = { case n if n != 0 => 1.0 / n }
val triple: Double => Double = _ * 3
val calc: Int => Double = mod10 andThen inverse andThen triple

问题出在**andThen方法的调用主体上**：

• mod10是一个普通的全函数（Function1[Int, Int]），它的andThen方法签名是def andThen[A](g: R => A): T => A——不管传入的g是不是偏函数，这个方法都会返回一个全函数。
• 当你用全函数调用andThen时，Scala不会帮你把结果转换成偏函数，它默认你希望得到一个全函数，因此不会自动检查后续偏函数的isDefinedAt条件。

所以当输入被10整除的数时，mod10输出0，直接传给inverse这个偏函数，此时因为没有提前检查inverse.isDefinedAt(0)，直接调用就会抛出MatchError。

如果想要得到预期的偏函数，你需要把第一个全函数转换成偏函数，再进行组合：

val mod10PF: PartialFunction[Int, Int] = { case n => n % 10 }
val calc: PartialFunction[Int, Double] = mod10PF andThen inverse andThen triple

这时calc就是一个偏函数，调用calc.isDefinedAt(10)会返回false，用calc.lift(10)会得到None，不会抛出异常。

二、为什么组合后的偏函数定义域不符合预期，调用lift会报错？ #

先看你的第二个例子：

val inverse: PartialFunction[Double, Double] = { case n if n != 0 => 1.0 / n }
val arcSin: PartialFunction[Double, Double] = { case n if math.abs(n) <= 1 => math.asin(n) }
val calc: PartialFunction[Double, Double] = inverse andThen arcSin

你预期calc的定义域是(-∞, -1] ∪ [1, +∞)，这个预期是完全正确的——因为calc.isDefinedAt(x)等价于：

1. inverse.isDefinedAt(x)（也就是x≠0）
2. 且arcSin.isDefinedAt(inverse(x))（也就是|1/x| ≤1，即|x|≥1）

那为什么你调用calc.lift(0.5)会抛出异常呢？大概率是你混淆了直接调用偏函数和用lift调用的区别：

• 如果你直接调用calc(0.5)，Scala会先执行inverse(0.5)得到2.0，再尝试把2.0传给arcSin，此时arcSin没有定义，就会抛出MatchError（或者IllegalArgumentException，因为math.asin(2.0)本身也会报错）。
• 但如果你用calc.lift(0.5)，它会先检查calc.isDefinedAt(0.5)：因为0.5不满足|x|≥1，所以isDefinedAt返回false，最终会返回None，不会抛出异常。

可能你实际运行时误写了直接调用，而非用lift，才导致了报错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user2697852