从包装器中动态模式匹配嵌套的 GADT

Question

我最近问了如何制作 GADT 实例的同质列表：

tl;博士

{-#LANGUAGE GADTs, EmptyDataDecls #-}
module Main where

-- Define a contrived GADT
data TFoo
data TBar
data Thing a where
  Foo :: Int -> Thing TFoo
  Bar :: String -> Thing TBar

data SomeThing = forall a. SomeThing (Thing a)

combine :: [SomeThing]
combine = [Something $ Foo 1, SomeThing $ Bar "abc"]

现在，我在动态 "unwrapping" 它们时遇到了一些麻烦。假设我们有这个（仍然是人为的，但更接近我的真实用例）代码：

{-#LANGUAGE GADTs, EmptyDataDecls #-}
module Main where

-- Define a contrived GADT
data Thing a where
  Thing :: TKind a -> Thing a

data TFoo
data TBar
data TKind a where
  Foo :: TKind TFoo
  Bar :: TKind TBar

data SomeThing = forall a. SomeThing (Thing a)

example :: SomeThing
example = SomeThing $ Thing Foo

extractThingWithTKind :: TKind a -> SomeThing -> Either String (Thing a)
extractThingWithTKind k st = case st of
                               SomeThing t@(Thing k) -> Right t
                               _                     -> Left "nope"

上面的方法不起作用，因为 Right t 中的 t 没有类型 Thing a。从本质上讲，我理解为什么这行不通。 k 上的模式匹配不符合我的要求（仅当 k 与传入的相同时才匹配）。但这是我接近我想要的东西的最佳尝试。我尝试在 TKind a 上 instanceing Eq，但是因为 (==) :: a -> a -> Bool，这将不起作用（相等性取决于运行时可能不同的类型）。我可以像 Thing 那样包装 TKind，但那样我只会把问题推低。

删除动态，我尝试只模式匹配 Thing TFoo 显式：

extractThingWithFoo :: SomeThing -> Either String (Thing TFoo)
extractThingWithFoo st = case st of
                            SomeThing t@(Thing Foo) -> Right t
                            _                       -> Left "nope"

这很有效！但这是否意味着我不能进行动态匹配？必须为每种 TKind 重复上述方法将是一个真正的痛苦（在非人为版本中，有很多）。我看到的唯一其他解决方案是将 SomeThing 更改为一种总和类型，每个 TKind 都有一个包装器，但是你只是将重复的代码移动到不同的地方（并强制所有使用SomeThing 模式匹配每个）。

Answer 1

为了实现带有签名的功能 extractThingWithTKind :: TKind a -> SomeThing -> Either String (Thing a)，我们需要能够确定 SomeThing 里面的内容是否是 TKind a。 GADT 构造函数是此类类型相等性的见证，但它们需要明确 pattern-matched 到 "unwrap" 函数局部范围内的这些假设。

extractThingWithTKind :: TKind a -> SomeThing -> Either String (Thing a)
extractThingWithTKind Foo (SomeThing t@(Thing Foo)) = Right t
extractThingWithTKind Bar (SomeThing t@(Thing Bar)) = Right t
extractThingWithTKind _ _ = Left "nope"

第一个参数的模式匹配产生了a ~ TFoo的假设（在第一种情况下），进一步的第二个参数的模式匹配证明SomeThing里面的东西也是一个TFoo。关键是个案要一一列举，证据是施工方自己提供的。

从包装器中动态模式匹配嵌套的 GADT

Dynamically pattern matching nested GADT back out of a wrapper

haskell

pattern-matching

typing

gadt