在 Purescript 中使用 ADT 的构造函数作为类型

Question

这是来自 PureScript by Example

的 ADT 示例

data Shape
  = Circle Point Number
  | Rectangle Point Number Number
  | Line Point Point
  | Text Point String

type Point =
  { x :: Number
  , y :: Number
  }

想做这样的事情有意义吗？

boundingCircle :: Shape -> Circle
boundingBox :: Shape -> Rectangle

目前不允许这样做，因为 Circle 不是一种类型。我也许可以让 Shape 成为 class 类型，而 Circle、Rectangle 等都有 Shape 的实例。然后我失去了 Shape 恰好是 4 个构造函数的联合的语义（模式匹配变得更加混乱）。

将 ADT 构造函数本身视为类型真的值得避免吗？

Answer 1

是否将 ADP 构造函数视为类型值得避免是一个毫无意义的问题，因为那是不可能的。 ADT 构造函数不能是类型，到此为止。

但是如果你想让 Circle 和 Rectangle 作为它们自己的类型可用，但仍将 Shape 作为 ADT，那没有什么不可能的：

type Circle = { center :: Point, radius :: Number }

type Rectangle = { center :: Point, width :: Number, height :: Number }

data Shape
  = Circle Circle
  | Rectangle Rectangle
  | Line Point Point
  | Text Point String

boundingCircle :: Shape -> Circle

boundingBox :: Shape -> Rectangle

Answer 2

I could perhaps have Shape be a type class and Circle, Rectangle, ect have instances of Shape. Then I lose the semantics that a Shape is the union of exactly 4 constructors (pattern matching becomes messier).

您实际上可以同时拥有 4 种不同的类型和简单的模式匹配。

首先是原始示例中构造函数对应的各个类型：

data Circle = Circle Point Number
data Rectangle = Rectangle Point Number Number
data Line = Line Point Point
data Text = Text Point String

然后 Shape 类型可以是 4 个单独类型的简单“联合”（或“和”）：

data Shape = CircleShape Circle | RectangleShape Rectangle | LineShape Line | TextShape Text

此设置将允许您做您似乎想做的两件事。您提到的函数的形式大致如下：

boundingCircle :: Shape -> Circle
boundingCircle (CircleShape (Circle center radius)) = Circle (...) (...)
boundingCircle (CircleRectangle (Rectangle corner length width)) = Circle (...) (...)

其余情况依此类推，这也表明您可以在 Shape 上进行模式匹配并知道它是四个特定变体之一。

虽然这不是“免费获胜”。一切都有利有弊，决定如何设计数据类型并不总是那么简单。特别是，通过上面的内容，您会注意到 Shape 上的模式匹配虽然仍然可行，但已变得更加冗长。通常，您实际上并不希望将 Circle 之类的东西作为它们自己的类型。或者您可能对类型类方法感到满意 - 虽然这会阻止您进行模式匹配，但您仍然可以使用 boundingCircle 等作为该类型类的方法，或者作为可以轻松从类型类方法派生的其他函数.

事实上，我建议我在这里最喜欢的方法可能正是类型类方法——如果您正在设计类型类，您可以完全输入您需要的方法，仅此而已。但在这些情况下从来没有任何一个“正确答案”——您需要权衡利弊，然后做最适合您的事情。

在 Purescript 中使用 ADT 的构造函数作为类型

Using an ADT's constrctor as a type in Purescript

purescript