变体定义中的多态性变体限制

Question

假设我想在 OCaml 中建模一个简单的表达式类型：

type expr = 
| `Int of int
| `Str of string
| `IntAdd of expr * expr
| `StrAdd of expr * expr

是否可以将 expr * expr 中的 expr 限制为 expr 本身的特定构造函数（即我希望 IntExpr 只允许“Int”）？我可以用模式模仿这个匹配，但在 expr 扩展后变得很麻烦。我能以某种方式使用 OCaml 的类型系统来实现这个？

我尝试使用多态类型上限如下：

type expr = 
| `Int of int
| `Str of string
| `IntAdd of [< `Int] * [< `Int]
| `StrAdd of [< `Str] * [< `Str]

但编译器不接受这个（消息 In case IntAdd of [< Int ] * ([< Int ] as 'a) the variable 'a is unbound）。有什么技巧可以使它起作用吗？

Answer 1

给定的示例足够简单，多态变体就足够了：

type int_expr = [`Int of int | `Add of int_expr * int_expr]
type string_expr = [`String of string | `Concat of string_expr * string_expr]
type expr = [int_expr | string_expr]

如果你想要更有趣的特性，比如多态数据结构，GADTs 是必要的：

type _ expr =
  | Int : int -> int expr
  | Add : int expr * int expr -> int expr
  | String : string -> string expr
  | Concat : string expr * string expr -> string expr
  | Pair : 'a expr * 'b expr -> ('a * 'b) expr
  | Fst : ('a * 'b) expr -> 'a expr
  | Snd : ('a * 'b) expr -> 'b expr

错误消息的推理和可理解性受到 GADT 的影响，因此如果您决定使用它们，请准备好克服这些困难。

变体定义中的多态性变体限制

Polymorphic variant restriction in the variant definition

ocaml

types

polymorphic-variants