在 Haskell 中导入时隐藏类型类实例声明

Question

我正在尝试制作一个井字游戏，我决定按如下方式为单元格（棋盘元素）和棋盘构建类型：

data Cell  = X | O deriving (Show, Eq)
type Board = [[Maybe Cell]]

这里，Nothing代表空单元格，(Just X)和(Just O)分别代表用X和O填充的单元格。

我想将 (Maybe Cell) 定义为一个幺半群，如下所示：

instance Monoid (Maybe Cell) where
  mempty             = Nothing
  mappend Nothing x  = x
  mappend (Just x) _ = (Just x)

Board 作为另一个幺半群

instance Monoid Board where
  mempty = [[Nothing, Nothing, Nothing]
           ,[Nothing, Nothing, Nothing]
           ,[Nothing, Nothing, Nothing]]
  mappend = zipWith (zipWith mappend) 
  -- where the right-hand-side mappend is the addition on (Maybe Cell)

我知道我完全可以在没有幺半群的情况下实现它，但我正在尝试探索这个领域，这只是一种非常巧妙的编写方式。

我遇到的问题是 Maybe monoid 实例已经在 GHC.Base 中定义如下：

instance Semigroup a => Monoid (Maybe a)

这与我想要的定义非常不同，但它会导致重复的实例声明，所以我不能忽略它。

我想做的是从 GHC.Base 中隐藏 (Maybe a) 的 Monoid 实例以避免重复实例。我尝试了很多搜索，但无法真正找到隐藏它的方法。我不能隐藏所有Monoid或所有Semigroup，因为我需要它们的功能，但我需要隐藏这个特定的实例声明。谁能帮我解决这个问题？

注意：我正在使用 FlexibleInstances。

Answer 1

I standard Haskell, class 实例总是“完全全局”^† – 如果一个类型有一个给定的实例 class 某处，则此实例无处不在

所以，如果你想定义一个单独的实例，你需要有一个不同的 class - 通常不实用，包括在你的例子中 - 或者不同的类型，这通常不是问题。事实上Haskell有一个专门针对这种东西的关键字，newtype。您只需将 type Board = [[Maybe Cell]] 更改为

newtype Board = Board [[Maybe Cell]]

然后

instance Semigroup Board where
  Board l <> Board r = Board $ zipWith (zipWith mappend) l r
instance Monoid Board where
  mempty = Board [[Nothing, Nothing, Nothing]
                 ,[Nothing, Nothing, Nothing]
                 ,[Nothing, Nothing, Nothing]]
  mappend = (<>)

同样，您应该使用具有合适 Monoid 实例的另一种类型，而不是 Maybe Cell。那个实际上 exists already in the base library，但它并不是真正必要的：你可以为 Cell 本身创建一个半群（不是幺半群！）实例，它代表左偏，然后 Maybe 将（因为GHC-8.4) 自动具有所需的行为。

instance Semigroup Cell where
  a <> _ = a

^†_{其实已经有人提出放宽这个，允许本地选择实例，在a paper presented at the 2018 Haskell Symposium.}

在 Haskell 中导入时隐藏类型类实例声明

Hiding typeclass instance declarations while importing in Haskell

haskell

typeclass

monoids

semigroup