在没有 monad 的情况下间接引用 Haskell 中的特定和非特定对象

Question

我想在容器数据结构（列表、集合、..）中存储一堆不同 "sorts" 的元素，并从其他地方间接引用它们。通常，您可能会为元素使用求和类型，并可能使用列表作为容器或类似的类型：

data Element = Sort1 | Sort2 String | ...
type ElementList = List Element

现在我想使用（并保存）对列表元素的某种引用（例如，使用索引指向它在列表中的位置 - 让我们现在假设列表没有改变，这是因此是个好主意）。我希望能够在我不关心 "sort" 的地方引用元素，这里是要点：我也希望能够引用元素并在输入它来自某种特定的类型。这就排除了上面简单求和类型的解决方案（因为排序不在类型中！）。我尝试了 GADT 的解决方案：

{-#LANGUAGE GADTs, EmptyDataDecls, RankNTypes, ScopedTypeVariables #-}
data Sort1
data Sort2

data Element t where
  Sort1Element :: Element Sort1
  Sort2Element :: String -> Element Sort2

newtype ElementRef a = ElementRef Int

type UnspecificElementRefs = [forall t. ElementRef (Element t)]
type OneSpecificSort1ElementRef = ElementRef (Element Sort1)

main = do
  let unspecificElementRefs :: UnspecificElementRefs = [ElementRef 1, ElementRef 2]
  let oneSpecificElementRef :: OneSpecificSort1ElementRef = ElementRef 1
  putStrLn "hello"

但这给了我错误： - 非法多态类型：forall t。 ElementRef (Element t) - GHC 还不支持谓词多态性 - 在“UnspecificElementRefs”的类型同义词声明中

   |
11 | type UnspecificElementRefs = [forall t. ElementRef (Element t)]
   | ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

我该如何解决这个问题？我不是在寻找这个特定错误的解决方案（我想这是一个死胡同？）或者特别是 GADT 或者甚至使用 int 索引进行引用等等，我只是想要一个解决方案：

解决了间接引用非特定事物和特定事物的基本问题
不使用 STRef 或类似的东西，所以我的整个程序需要是一个 monad（因为这是一个非常核心的数据结构）

Answer 1

“Impredicative polymorphism”意味着你有一个 ∀ 包裹在 -> 以外的类型构造函数中。在这种情况下，在 [] 中。正如错误消息告诉你的那样，GHC Haskell 不支持这个（这并不是说它原则上不明智，但据我所知，它使类型检查成为一场噩梦）。

这可以通过将 ∀ 包装在形成“类型检查屏障”的东西中来解决：在新类型中。

newtype UnspecificElementRef = UnspecificElementRef (∀ t. ElementRef (Element t))
type UnspecificElementRefs = [UnspecificElementRef]

事实上，这可以被简化，因为 ElementRef 本身只是一个带有虚类型参数的新类型包装器：

newtype UnspecificElementRef = UnspecificElementRef Int

在没有 monad 的情况下间接引用 Haskell 中的特定和非特定对象

Indirectly reference specific AND unspecific objects in Haskell without monads

haskell

polymorphism

gadt