3-6. 型態推論（Type Inference）

型態推論是一個很重要的概念，可以讓 programmer 大幅減少程式的撰寫，就如同使用動態型態的方便性。

型態推論可不是Scala所發明，早在以前，一些函數式語言與一些命令式語言都已經出現型態推論。千萬不要以為 Scala 這麼神勇，什麼東西都開創新局，其實它只是參考很多好的觀念，把它加到自己的語言設計中罷了。

支援Type Inference的語言包含（參考wiki http://en.wikipedia.org/wiki/Type_inference）
1. Visual Basic：9.0開始
2. C#：3.0開始
3. Clean
4. Haskell
5. ML
6. OCaml
7. Scala
很多吧！這也突顯出Type Inference的重要性。

可還記得之前的討論，為了要加速開發，以及爭取 Script 的使用者，Scala 想要能夠有 Dynamic Type 的便利性，以及 Static Type 的嚴謹度（嚴謹可以讓 compiler 幫你多做一點事，及早檢查出程式的問題，增加程式的品質），這時型態推論就派上用場。

所謂型態推論是 compiler 可以幫忙推論出型態的地方，你就可以省略指明型態。

「這是什麼意思？」

讓我們回到宣告變數的範例：

var n = 10

right hand side 的值10，我們很清楚 10 是一個 Int 的型態，由於「不同型態的兩個變數或值是不可互相指定的」，所以我們知道上述 statement 的 n 應該是 Int 型態（當然也有可能是 Int 的 parent class）。這樣的推論，對 compiler 也不會有太大的困難，很容易幫我們代勞。

如果我們的想法是「現在宣告的變數，與右值（right-hand-side）的型態相同」，我們就可以大膽讓 compiler 幫我們代勞，推論出該變數應該具有的型態。這樣的推論代勞就叫型態推論（Type Inference）。

這種方式是不是很方便，是否有點像使用 Dynamic Type 語言的作法！

其實，type inference 更有用的地方在於 function（或稱method）的 return 型態。

在 Java，每個 method 都需要有 return 的型態，就算沒有 return 型態，你也要指明它是 void。void 可以把它看成是一種特殊的型態，表示不 return 值。

在 Scala，method 一定有 return 型態的堅持仍在，Scala 中每個 method 都需要有 return 型態。但我們在 Scala 中宣告 method，卻通常省略宣告 method 的 return 型態，讓我們的程式看起來更簡潔易懂。我們會希望 compiler 使用型態推論幫忙找出 method 的 return 型態。

method 我們尚未討論，這裡我們先舉個小例，說明型態推論在 method 中的情況。

def f1(n: Int) = {
  n + 100
}

上例我們定義一個 method f1，我們沒有指明 return type，但 compiler 會幫我們找出來。

Scala 使用 method 最後一個執行到的 statement 的值作為整個 method 的 return 值。f1 的 return 值很清楚是 n + 100。因為 n + 100 的型態為 Int，所以 f1 的 return 型態推論出是 Int。

型態推論雖然方便，但注意不要任意延伸！

「嗯，那我瞭解了，型態推論很方便，所以 method 的參數也可以推論吧？」

def f1(n) = {n+100}

因為 n + 100，所以 n 唯一的可能型態是 Int，compiler可以幫我自動推論 n 的型態，這樣又可以少打幾個字。

以上就是任意延伸的案例，雖然上述的推論看起來沒有問題（其實還是有問題，n 可能是其他型態，但具有 + 的 method），但在 Scala 中參數是不可以被推論的！method 的一定要明確說明型態，否則 compiler 會有 error。

關於型態推論，結論是
1. 變數可以推論
2. method 的 return type 可以推論
3. method 參數不可推論

參數型態推論是一個容易犯的錯誤，另一個典型的型態推論錯誤延伸是「型態轉換」，我們先看例子

var n = 10
n = 10.5

第二個 statement 會 compile 錯誤！

「奇怪，不是會推論嗎？ n 在第二個 statement 變成 Float 就好了啊？」

錯誤的原因不是推論的問題，而是搞錯靜態語言的特性。
所謂靜態語言是變數的型態一旦決定後，就不會改變的，這叫靜態語言。

以靜態語言而言，第二個 statement 的意思是要把一個浮點數的值，設定給一個 Int 型態的變數，你說，此時 compiler 會如何做？當然就是告訴你 type mismatch。

請大家不要混淆了 variable initialize 與 variable value assignment。
1. Variable initialize 發生在變數宣告時，Scala 要求變數宣告時需要設定初值，變數宣告時，也需要決定該變數的型態，因此可以使用型態推論。
2.Variable value assignment 是變數宣告之後，重新設定新值，因為變數早在宣告時就已固定型態，這時沒有所謂的型態推論。使用不同的型態設定給變數，隱含型態轉變，compiler 自然不會允許。

「奇怪？可是很多 Script 語言中可以這樣做啊？」

沒錯，比如在 JavaScript 中你確實是可以這樣做。
原因是在於這些 Script 語言使用動態型別，而且有些還支援動態轉換（如把 String 轉成對應的數值資料），所以當你執行第二個 statement 時，script engine會以為你要重新設定 n 的型態，可以馬上幫你轉換。

Scala 是靜態型別的語言，不允許你重新設定變數的型態，當你要將 10.5 指定給 n 時，會以為你型態搞錯了，自然給你一個錯誤。

型態推論雖然好用，但不能有過度的期待，Scala 還是堅守 Static Type 的界線，自動轉換（比如型別的轉換，如 Int 轉成 String，或是 String 轉成 Int）不是可以使用型態推論做到的。

若需要型態的轉換（比如讓用戶輸入一個數值的字串，程式要由字串轉成對應的值），此時仍然需要 explicit 指出，或是使用未來介紹的 implicit conversion 機制才可解決。