Haskell 中的库里悖论?

Curry's paradox in Haskell?

Curry's paradox (以与当前编程语言同一个人的名字命名) 是一种可以证明任何事情的错误逻辑结构。

我对逻辑一无所知,但它有多难?

module Main where

import Data.Void
import Data.Function

data X = X (X -> Void)

x :: X
x = fix \(X f) -> X f

u :: Void
u = let (X f) = x in f x

main :: IO ()
main = u `seq` print "Done!"

它肯定会循环。 (GHC 是怎么知道的?!)

% ghc -XBlockArguments Z.hs && ./Z
[1 of 1] Compiling Main             ( Z.hs, Z.o )
Linking Z ...
Z: <<loop>>

库里悖论的编码看起来更像这样:

x :: X
x = X (\x'@(X f) -> f x')

X 确实可以读作句子 "if X is true, then there is a contradiction",或者等效地,“X 是假的”。

但是用fix来证明X其实意义不大,因为fix作为推理原理是公然不正确的。库里的悖论更加微妙。

你如何证明X

x :: X
x = _

X是一个条件命题,所以可以先假设它的前提来证明它的结论。此逻辑步骤对应于插入 lambda。 (建设性地,蕴涵的证明是从前提证明到结论证明的映射。)

x :: X
x = X (\x' -> _)

但是现在我们有了一个假设x' :: X,我们可以再次展开X的定义得到f :: X -> Void。在 Curry 悖论的非正式描述中,没有明确的 "unfolding step",但在 Haskell 中,当 X 是一个假设时,它对应于新类型构造函数上的模式匹配,或者当 X 时应用构造函数 X 是目标(实际上,正如我们上面所做的):

x :: X
x = X (\x'@(X f) -> _)

最后,我们现在有f :: X -> Voidx' :: X,所以我们可以通过函数应用推导出Void

x :: X
x = X (\x'@(X f) -> f x')