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Hiroyuki Mori
@moridroid
Kotlinもう一歩
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本書きました！
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goo.gl/fW2YPh
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Kotlinもう一歩
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Kotlinのタイプシステム
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クラスとタイプ
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クラス ≠ タイプ
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// class: String, type: String
val s1: String = "string"
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// class: String, type: String
val s1: String = "string"
// class: String, type: String?
val s2 : String? = "string"
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タイプとは何か
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・すべての変数や式には型がある
// type: String
val str : String = "string"
// type: Char
if (str.isNotEmpty()) str[0] else '\n'
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・型によって、変数や式のとりうる値の範囲が決まる
// type: String → 文字列
val str : String = "string"
// type: Char → 16-bit ユニコード文字
if (str.isNotEmpty()) str[0] else '\n'
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・型によって、行える演算や操作が決まる
// 文字列は加算できる
val s = "abc" + "def"
// 整数はいろいろできる
val i = 100 * (10 - 2) / (30 + 1)
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・型によって、行える演算や操作が決まる
// OK
val str1 : String = "string"
str1.hashCode()
// nullableはいろいろできない
val str2 : String? = "string"
str2.hashCode() // NG
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だから安全！
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タイプとサブタイプ
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タイプAが期待されるすべての箇所で、
タイプBが使用可能であれば、
BはAのサブタイプ
B <: A
このとき、AはBのスーパータイプ
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val c : CharSequence = "abc" // OK
fun foo(c : CharSequence) {}
foo("abc") // OK
fun bar() : CharSequence = "abc" // OK
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Slide 19 text
val c : CharSequence = "abc" // OK
fun foo(c : CharSequence) {}
foo("abc") // OK
fun bar() : CharSequence = "abc" // OK
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val c : CharSequence = "abc" // OK
fun foo(c : CharSequence) {}
foo("abc") // OK
fun bar() : CharSequence = "abc" // OK
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// Int <: Number
val num1 : Number = 100
// Double <: Number
val num2 : Number = 10.0
// Long <: Number
val num3 : Number = 100L
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Int, Long, Double, … <: Number
Number
Long Int
Double Float
Short
Byte
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Int型はNumber型の範囲内
Number
Int
OK
Long Int
Double Float
Short
Byte
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Number型は、Int型の範囲内とは限らない
Number
Int
NG
Long Int
Double Float
Short
Byte DoubleやLongかも？
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クイズ
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Kotlinのタイプシステムでは、
Int型はInt型の…
(A) サブタイプ
(B) スーパータイプ
(C) どちらでもない
(D) どちらでもある
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Kotlinのタイプシステムでは、
Int型はInt型の…
(A) サブタイプ
(B) スーパータイプ
(C) どちらでもない
(D) どちらでもある
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In Kotlin in Action
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No content
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val intType = Int::class.createType()
intType.isSubtypeOf(intType)
> true
intType.isSupertypeOf(intType)
> true
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No content
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Any
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// Int <: Any
val any1 : Any = 100
// Double <: Any
val any2 : Any = 10.0
// String <: Any
val any3 : Any = "str"
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// String? <: Any ……...?
val any4 : Any = null as String?
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Slide 35 text
No content
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Slide 36 text
Nothing
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// Why does this work?
fun bar() : Int = TODO()
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Slide 38 text
// Why does this work?
fun bar() : Int = TODO()
val str1 : String = TODO()
fun foo(l : List) = {}
foo(TODO())
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Slide 39 text
public inline fun TODO(): Nothing =
throw NotImplementedError()
public class Nothing private constructor()
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fun nothing() : Nothing =
throw Exception("nothing")
val a : Number = nothing()
val b : String = nothing()
val c : List = nothing()
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No content
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nullableとnon-null
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// String <: String?
val str1 : String? = "str" // OK
fun foo(s : String?) {}
foo("abc") // OK
fun bar() : String? = "abc" // OK
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Slide 44 text
// String <: String?
val str1 : String? = "str" // OK
// String? <: String ……..?
val str2 : String = str1
// NonNull <: Nullable
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No content
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まとめ
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No content
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Generics
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fun toString(i : Int) = i.toString()
fun toString(l : Long) = l.toString()
fun toString(f : Float) = d.toString()
...
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fun toString(t : T) = t.toString()
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fun toDouble(i : Int) = i.toDouble()
fun toDouble(l : Long) = l.toDouble()
fun toDouble(f : Float) = f.toDouble()
...
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Slide 52 text
fun toDouble(t : T) = t.toDouble()
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上限境界
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Slide 54 text
fun toDouble(t : T)
= t.toDouble()
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Slide 55 text
fun copyWhenGreater(list: List, threshold: T)
: List
where T : CharSequence,
T : Comparable {
return list.filter { it > threshold }
.map { it.toString() }
}
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Slide 56 text
fun copyWhenGreater(list: List, threshold: T)
: List
where T : CharSequence,
T : Comparable {
return list.filter { it > threshold }
.map { it.toString() }
}
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Slide 57 text
型引数とnullability
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Slide 58 text
fun foo(t : T) = t.hashCode()
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Slide 59 text
fun foo(t : T) = t.hashCode()
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fun foo(t : T) = t.hashCode()
fun foo(t : T) = t?.hashCode()
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Type Erasure
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// Kotlin Code: List
val list : List = listOf()
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// Kotlin Code: List
val list : List = listOf()
// Decompiled : List
List list = CollectionsKt.emptyList();
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if (list is List) {
// You can't do this
}
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変位
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Int <: Number
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Int <: Number
val number : Number = 123
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Slide 68 text
Int <: Number
List <: List
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Slide 69 text
Int <: Number
List <: List
val nums : List = listOf(1, 2, 3)
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Int <: Number
List <: List
MutableList <: MutableList
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Int <: Number
List <: List
MutableList <: MutableList
val nums : MutableList = mutableListOf(1, 2, 3)
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タイプAが期待されるすべての箇所で、
タイプBが使用可能であれば、
BはAのサブタイプ
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MutableListは、
MutableListの
代わりに使えない場合がある
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// もしこれが可能なら
val nums : MutableList
= mutableListOf(1, 2, 3)
// これができてしまう
nums.add(10.5)
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val nums = mutableListOf(1, 2, 3)
val ints = mutableListOf(1, 2, 3)
val num1 : Number = nums[0] // OK
val num2 : Number = ints[0] // OK
nums.add(10.0) // OK
ints.add(10.0) // NG
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invariant, covariant, contravariant
不変 共変 反変
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Slide 78 text
invariant, covariant, contravariant
B <: A のとき、
Foo <: Foo でもなく
Foo <: Foo でもない
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class Invariant(val value : T)
invariant, covariant, contravariant
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class Invariant(val value : T)
val num : Invariant
= Invariant(100)
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Slide 81 text
class Invariant(val value : T)
val num : Invariant
= Invariant(100)
val int : Invariant
= Invariant(100)
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Slide 83 text
invariant, covariant, contravariant
class Covariant(val value: T)
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Slide 84 text
class Covariant(val value: T)
val num : Covariant
= Covariant(100)
invariant, covariant, contravariant
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Slide 85 text
class Covariant(val value: T)
val num : Covariant
= Covariant(100)
val int : Covariant
= Covariant(100)
invariant, covariant, contravariant
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Slide 87 text
class Contravariant(value: T)
invariant, covariant, contravariant
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Slide 88 text
class Contravariant(value: T)
val num : Contravariant
= Contravariant(100)
invariant, covariant, contravariant
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Slide 89 text
class Contravariant(value: T)
val num : Contravariant
= Contravariant(100)
val int : Contravariant
= Contravariant(10.0)
invariant, covariant, contravariant
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不変 共変 反変
サブタイプを
引き継がない
サブタイプを
引き継ぐ
サブタイプが
逆転する
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inとout
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Slide 92 text
out
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class Covariant (t: T) {
val value1 = t
var value2 = t
fun get() : T = value1
fun set(t: T) { value2 = t }
}
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Slide 94 text
class Covariant (t: T) {
val value = t
fun get() : T = value
}
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Slide 95 text
val num1 : Number = 100
val num2 : Number
= Covariant(100).get()
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Slide 96 text
public interface List : Collection {
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Slide 97 text
in
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class Contravariant (t: T) {
val value1 = t
var value2 = t
fun get() : T = value1
fun set(t: T) { }
}
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Slide 99 text
class Contravariant (t: T) {
fun set(t: T) { }
}
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val num = Contravariant(100)
num.set(1234567L)
num.set(10.0)
num.set(123) // OK!
Slide 101
Slide 101 text
class Contravariant (t: T) {
fun set(t: T) { }
}
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Slide 102 text
class Contravariant (t: T) {
private var value : T = t
private fun get() : T = value
fun set(t: T) { value = t }
}
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不変 共変 反変
サブタイプを
引き継がない
サブタイプを
引き継ぐ
サブタイプが
逆転する
Tは
どこでも使用可
Tは
戻り値だけ
Tは
引数だけ
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Slide 104 text
Type Projection
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Slide 105 text
MutableList <: MutableList
Slide 106
Slide 106 text
MutableList <: MutableList
val nums : MutableList
= mutableListOf(1, 2, 3)
Slide 107
Slide 107 text
MutableList <: MutableList
val nums : MutableList
= mutableListOf(1, 2, 3)
val nums : MutableList
= mutableListOf(1.0, 2.0, 3.0)
Slide 108
Slide 108 text
class Foo
val foo : Foo
class Bar
val bar : Bar
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余談
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Slide 110 text
val nums : MutableList
= mutableListOf(1, 2, 3)
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Slide 111 text
val nums : MutableList = mutableListOf(1, 2, 3)
val constructor = Nothing::class.java.getDeclaredConstructor()
constructor.isAccessible = true
val nothing = constructor.newInstance()
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Slide 112 text
val nums : MutableList = mutableListOf(1, 2, 3)
val constructor = Nothing::class.java.getDeclaredConstructor()
constructor.isAccessible = true
val nothing = constructor.newInstance()
nums.add(nothing)
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Slide 113 text
val nums : MutableList = mutableListOf(1, 2, 3)
val constructor = Nothing::class.java.getDeclaredConstructor()
constructor.isAccessible = true
val nothing = constructor.newInstance()
nums.add(nothing)
print(nums)
> [1, 2, 3, java.lang.Void@5e9d7b78]
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Slide 114 text
Star Projection
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// Java Way
List> list;
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Slide 116 text
// Java Way
List> list;
// Kotlin Way
val list : List<*>
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Slide 117 text
// Java Way
List> list;
// Kotlin Way
val list : List<*> // List
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Slide 118 text
// List
val list : List<*> = listOf(1, 2, 3)
// This is safe
val foo : Any? = list[0]
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Slide 119 text
// MutableList
val list : MutableList<*>
= mutableListOf(1, 2, 3)
// This is not safe
list.add(4.0)
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Slide 120 text
Star Projection
と変位アノテーション
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Slide 121 text
out
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class Foo(val value : T)
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Slide 123 text
class Foo(val value : T)
val foo : Foo<*> = Foo(1)
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Slide 124 text
class Foo(val value : T)
val foo : Foo<*> = Foo(1)
// Foo
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Slide 125 text
in
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Slide 126 text
class Foo {
fun foo(t : T) {}
}
Slide 127
Slide 127 text
class Foo {
fun foo(t : T) {}
}
val foo : Foo<*> = Foo()
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Slide 128 text
class Foo {
fun foo(t : T) {}
}
val foo : Foo<*> = Foo()
// Foo
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Slide 129 text
class Foo {
fun foo(t : T) {}
}
val foo : Foo<*> = Foo()
// Foo
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Slide 130 text
No content
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Slide 131 text
class Foo {
fun foo(t : T) {}
}
val foo : Foo<*> = Foo()
// Foo
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Slide 132 text
class Foo {
fun foo(t : T) {}
}
val foo : Foo<*> = Foo()
// Foo
foo.foo(1) // requires Nothing
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invariant
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class Foo {
fun foo() : T = TODO()
fun bar(t : T) {}
}
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Slide 135 text
class Foo {
fun foo() : T = TODO()
fun bar(t : T) {}
}
val foo : Foo<*> = Foo()
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Slide 136 text
class Foo {
fun foo() : T = TODO()
fun bar(t : T) {}
}
val foo : Foo<*> = Foo()
val n = foo.foo() // Foo
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Slide 137 text
class Foo {
fun foo() : T = TODO()
fun bar(t : T) {}
}
val foo : Foo<*> = Foo()
val n = foo.foo() // Foo
foo.bar(n) // Foo
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まとめ
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不変 共変 反変
サブタイプを
引き継がない
サブタイプを
引き継ぐ
サブタイプが
逆転する
Tは
どこでも使用可
Tは
戻り値だけ
Tは
引数だけ
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class Foo
Foo<*> // Foo
class Bar
Bar<*> // Bar
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class Foo
Foo<*> // Foo
class Bar
Bar<*> // Bar
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Slide 142 text
class Foo
Foo<*> // Foo : out position
// Foo : in position
class Bar
Bar<*> // Bar : out position
// Bar : in position
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Hiroyuki Mori
@moridroid
Thank you