为何Scala中使用对象类型的匹配类型计算结果等同于Nothing

核心原因 #

这个现象是Scala标准库中Nil的类型定义，和匹配类型（Match Type）的子类型匹配规则共同作用的结果：

• 首先明确Nil的类型定义：Scala标准库中Nil是表示空列表的单例对象，官方定义为object Nil extends List[Nothing]，因此它的单例类型Nil.type是List[Nothing]的子类型，而List[+A]实现了IterableOnce[+A]特质，所以Nil.type <:< IterableOnce[Nothing]（Nil.type是IterableOnce[Nothing]的子类型）的关系是成立的。
• 匹配类型的匹配规则是从上到下按顺序做子类型匹配，而非要求类型完全相等，只要输入类型是case后类型的子类型就会命中该分支，不会继续匹配后续分支。

具体匹配过程 #

对Elem[Nil.type]的匹配流程如下：

1. 第一个分支case String => Char：Nil.type不是String的子类型，匹配失败，跳过。
2. 第二个分支case IterableOnce[t] => t：Nil.type是IterableOnce[Nothing]的子类型，匹配成功，类型参数t被推断为Nothing，直接返回t即Nothing。
3. 后续的Array[t]分支和兜底分支case ? => X都不会被触发。

因此summon[Elem[Nil.type] =:= Nothing]可以编译通过，不会走到兜底分支返回Nil.type。

如果要让Nil.type命中兜底分支，要么调整分支顺序把IterableOnce[t]移到兜底分支之后（不推荐，会覆盖所有非String/Array的IterableOnce子类型的匹配逻辑），要么修改匹配规则为精确匹配，只匹配和IterableOnce[t]完全相等的类型。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bbarker