Scala中通配符与显式forSome定义的存在类型为何存在编译行为差异？

你会觉得b和c的类型完全等价，本质上是基于“通配符只是显式forSome语法糖”的常规认知，但这个认知在带路径依赖的投影类型场景下完全不成立——两者生成的类型语法树从根源上就不一样。

逐段拆解两个类型的真实语义 #

我们把两个写法完全展开，差异会非常直观：

• 通配符版本的val b: Model[_ <: Aux[_ <: Test]]
  按照Scala的通配符解析规则，每个_对应的存在量词会从自身出现的位置开始，逐层捕获最近范围内的类型绑定，最终展开的等价结构是严格嵌套的：

  Model[T forSome {
    type T <: Aux[U forSome {
      type U <: Test
    }]
  }]
  

  这里内层的U完全隶属于外层T的上界定义，Aux的类型参数和自身的投影类型是强绑定的，类型系统可以正确识别：这个类型的参数可以是任意一个Tst成员满足<: Test的Type子类型。
• 显式forSome版本的val c: Model[T forSome { type T <: Aux[_ <: Test]}]
  很多人没意识到的是，显式forSome的绑定规则和通配符完全不同：写在type T <: ...上界表达式里的通配符，不会被当前forSome块捕获，它的存在量词会直接提升到整个类型表达式的最外层，最终展开的真实结构是跨层独立的：

  Model[T forSome {
    type T <: Aux[U]
  }] forSome {
    type U <: Test
  }
  

  这时候存在绑定的层级完全颠倒：最外层先绑定了一个和T完全脱钩的自由类型U，内层才绑定T，T的上界是Aux[U]。因为U是跨层的自由存在类型，类型系统不会把它和Aux的Tst成员做路径依赖关联，只会把Aux[U]当成一个没有具体成员信息的抽象上界。

类型不匹配的触发逻辑 #

用来赋值的a是Model[Aux[A.type]]，它的类型参数是具体的、Tst成员固定为A.type的投影类型。
在c的真实类型结构里，因为U是和T完全独立的跨层存在变量，类型系统做匹配时没办法证明“具体的Aux[A.type]满足那个由自由U推导出的抽象上界”——毕竟U是完全自由的，可能对应任意Test子类型，和具体的A.type之间没有建立可推导的约束关系，自然就会报类型不匹配。

正确的等价写法 #

如果要让显式forSome的写法和通配符版本的b完全等价，只要把存在绑定的嵌套层级对齐通配符的解析结果就行，比如：

val c: Model[Aux[U] forSome { type U <: Test }] = a
// 完全复刻b的语法树结构的等价写法
val c: Model[x forSome { type x <: Aux[U forSome { type U <: Test }] }] = a

改完后代码会完全编译通过。
这里要特别提醒一个常见误区：大家常说的“Foo[_]等价于Foo[T] forSome {type T}”，只在Foo是不带路径依赖的普通泛型类时成立；一旦Foo是基于内部类型成员做的投影别名（比如这里的Aux），这个等价关系会因为存在量词的作用域提升问题直接失效。

这个踩坑本质是Scala存在类型设计的历史遗留问题：通配符的解析规则是从内向外做嵌套绑定，而显式forSome的类型绑定是作用域提升式的，两者没有做到完全的语法糖等价，碰到带路径依赖的投影类型时，就会出现这种写法看起来一样、实际编译逻辑完全不同的诡异行为。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Some Name