使类型类实例自动成为另一个实例

Question

我想要实现的是以下 class (SampleSpace) 的任何实例都应自动成为 Show 的实例，因为 SampleSpace 包含创建字符串表示所必需的整个接口，因此 class 的所有可能实例实际上都是相同的。

{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}
import Data.Ratio (Rational)                                               

class SampleSpace space where                                               
    events          :: Ord a => space a -> [a]                              
    member          :: Ord a => a -> space a -> Bool                        
    probability     :: Ord a => a -> space a -> Rational                    

instance (Ord a, Show a, SampleSpace s) => Show (s a) where                 
    show s = showLines $ events s                                           
        where                                                               
        showLines [] = ""                                                   
        showLines (e:es) = show e ++ ":   " ++ (show $ probability e s)
                                  ++ "\n" ++ showLines es

因为，正如我已经发现的那样，在匹配实例声明时 GHC 只看头部，而不看约束，所以它相信 Show (s a) 也是关于 Rational 的：

[1 of 1] Compiling Helpers.Probability ( Helpers/Probability.hs, interpreted )

Helpers/Probability.hs:21:49:
    Overlapping instances for Show Rational
      arising from a use of ‘show’
    Matching instances:
      instance (Integral a, Show a) => Show (GHC.Real.Ratio a)
        -- Defined in ‘GHC.Real’
      instance (Ord a, Show a, SampleSpace s) => Show (s a)
        -- Defined at Helpers/Probability.hs:17:10
    In the expression: show
    In the first argument of ‘(++)’, namely ‘(show $ probability e s)’
    In the second argument of ‘(++)’, namely
      ‘(show $ probability e s) ++ "" ++ showLines es

问题：是否有可能（除非启用重叠实例）使一个类型的任何实例class 也自动成为另一个类型的实例？

Answer 1

tl;dr：不要那样做，或者，如果你坚持，使用 -XOverlappingInstances.

这不是 Show class 的目的。 Show 用于简单地显示纯数据，实际上是 Haskell 代码，可以再次使用，产生原始值。
SampleSpace 一开始也许不应该是 class。它似乎基本上是 class 类型与它们相关联的类似 Map a Rational 的类型。为什么不将其用作普通 data 类型中的字段？
即使我们接受设计...这样一个通用 Show 实例（或者，实际上，任何单参数 class 的通用实例）在有人为另一个实例创建另一个实例时会遇到问题一个具体的类型——在 Show 的情况下，当然已经有很多实例了。那么编译器应该如何决定使用这两个实例中的哪一个呢？事实上，GHC 可以做到：如果你打开 -XOverlappingInstances 扩展，它将 select 更具体的扩展（即 instance SampleSpace s => Show (s a) 被任何更具体的实例“覆盖”），但是实际上，这并不像看起来那么微不足道——如果有人定义了 another 这样的通用实例怎么办？重要的是要记住：Haskell 类型 classes 总是开放的 ，即基本上编译器必须假设 all 类型可能在任何 class。只有当一个特定的实例被调用时，它才真正需要证明，但它永远无法证明不是在某些 class.

我建议的是 - 因为 Show 实例不只是显示数据，所以它应该具有不同的功能。要么

showDistribution :: (SampleSpace s, Show a, Ord a) => s a -> String

或者确实

showDistribution :: (Show a, Ord a) => SampleSpace a -> String

其中 SampleSpace 是单个具体类型，而不是 class。

使类型类实例自动成为另一个实例

Make a typeclass instance automatically an instance of another

haskell

typeclass

overlapping-instances