我应该如何在 Haskell 中构造约束参数？

Question

我想在 Haskell 中构建一个大架构。成分带参数，参数受约束。例如，我可能会决定圆采用一个称为半径的参数，该参数被限制为非负数。我将全局定义参数，因为每个参数都可以由多个成员使用。可能有数百个参数，而且许多参数的名称很长，难以键入。

我有一个解决方案，但是参数声明是重复的，我想简化它们。我对 "simple" 的标准只是为了尽量减少必须键入参数名称的次数。其中一部分是简化参数定义本身。另一个是尽可能避免在创建数据对象时键入参数名称。因此，应该能够在不实际键入 "Radius".

的情况下构造一个 Circle

下面是代码，后面是一些更具体的问题。在此先感谢您的帮助！

data Constraint = Constraint
test :: Float -> Constraint -> Bool
test _ _ = undefined
--
nonnegative :: Constraint
nonnegative = undefined
--
data Expr = Constant Float -- | Variable String | Add Parameter Parameter ...
eval (Constant x) = x
--
class Parameter a where
  value :: a -> Float
  constraint :: a -> Constraint
  validate :: a -> Bool
  validate x = test (value x) (constraint x)

-- Schema.  Expecting dozens of constituents with many parameters existing
-- in complex relationships.
data Shape = Circle Radius
--
-- There may be hundreds of parameters like Radius, many with long,
-- difficult-to-type names.
data Radius = Radius Expr
instance Parameter Radius where
  constraint _ = nonnegative
  value (Radius r) = eval r

你能建议一个更好的方法来构建这段代码吗？
我认为模板 Haskell 可用于定义参数（如 Radius）而无需重复名称。您会推荐这种方法吗？
是否可以写一个默认值的规则？天真地，我想匹配模式 value (_ x)，但它的类型当然不正确。有什么方法可以完成同样的事情吗？
是否有更简单的方法将值与类型相关联？例如， Radius 有一个与类型相关的约束，但似乎没有必要必须构造一个 Radius 来获得它的约束。当我尝试写 constraint :: Constraint，GHC 抱怨类型参数 a 是没用过。

Answer 1

听起来您希望 Haskell 能够从谓词声明子类型。这可以用 smart constructors 来完成，但这是真的，其中涉及一些样板文件。我不认为模板 Haskell 是个坏主意。将智能构造函数的定义包装成

这样的东西并不难

subtype "Radius" 'Float [| \x -> x >= 0 |]

你说这些东西可能有几百个，这在我心中引起了设计警报。在这一点上，我会非常努力地寻找机会为您的架构添加更多概念抽象 — 数百个太多了。但是没有更多信息和上下文，我只能说：当心！

我应该如何在 Haskell 中构造约束参数？

How should I structure constrained parameters in Haskell?

haskell

typeclass

template-haskell