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Anthony Accioly
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Minha resposta (pragmática) para a questão:

O motivo de só ser seguro retornar um subtipo do tipo de retorno da função original (+R) fica claro analisando um caso concreto:

Considerando que Gato é um subtipo de Animal.

class Gato extends Animal

Repare no seguinte exemplo onde f <: g :

g: (Int => Animal) 
f: (Int => Gato)

Fica claro que para poder usar f no lugar de g, f precisa retornar um subtipo de R, i.e., Gato <: Animal; caso contrário f poderia retornar um tipo fora de conformidade com a assinatura de g (um tipo que não fosse um Animal).

A regra oposta (-A) pode ser entendida por outro exemplo prático em que novamente f <: g:

g: (Gato => Int) 
f: (Animal => Int)

Fica claro que para poder usar f no lugar de g, f precisa receber um supertipo de A, i.e., Animal >: Gato; caso contrário f poderia receber um tipo fora de conformidade com a assinatura de g. (não há nenhum problema em f também atender outros subtipos de Animal, desde que Gato seja um deles para satisfazer a assinatura de G).

P.S.: Essa segunda parte pode soar um pouco estranha para programadores Java, uma vez que a linguagem não permite que um método seja sobrescrito por outro com argumentos de tipos mais amplos. Essa foi uma decisão de linguagem (que Scala também abraçou, funções e métodos são duas coisas diferentes); o motivo mais provável para a decisão é que permitir esse tipo de sobrescrita junto a capacidade de sobrecarga traria uma série de complicações para a linguagem (mais informações no SOE).

Anthony Accioly
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