Haskell

Question

我正在编写代码以在数理逻辑中实现 extension by definitions。

它接受语言及其扩展的描述，并输出一个新的 haskell 文件，该文件将高级语言解析为低级语言。当然，如果我能把C语言变成B语言，把B语言变成A语言，那么通过作曲我就可以把C语言变成A语言了....然而...

这是我面临的问题的一个最小示例：

data A = EmptyA | NodeA A A
data B = EmptyB | NodeB B B | UnaryB B
data C = EmptyC | NodeC C C | UnaryC C | TernaryC C C C


class ToA a where
  convertToA :: a -> A

class ToB a where
  convertToB :: a -> B


instance ToA B where
  convertToA EmptyB      = EmptyA
  convertToA (NodeB l r) = NodeA (convertToA l) (convertToA r)
  convertToA (UnaryB l)  = NodeA (convertToA l) EmptyA

instance ToB C where
  convertToB EmptyC           = EmptyB
  convertToB (NodeC l r)      = NodeB (convertToB l) (convertToB r)
  convertToB (UnaryC l)       = UnaryB (convertToB l)
  convertToB (TernaryC l m r) = NodeB (convertToB l) (NodeB (convertToB m) (convertToB r))


-- instance (ToB a) => ToA a where
--   convertToA = convertToA . convertToB

-- I shouldn't have to write this
instance ToA C where
  convertToA  = convertToA . convertToB

直觉上，instance (ToB a) => ToA a没什么问题，但是编译器不喜欢。代码按原样正确编译，但在用注释版本替换显式 ToA C 实例后，我收到以下错误：


minimal.hs:25:21: error:
    • Illegal instance declaration for ‘ToA a’
        (All instance types must be of the form (T a1 ... an)
         where a1 ... an are *distinct type variables*,
         and each type variable appears at most once in the instance head.
         Use FlexibleInstances if you want to disable this.)
    • In the instance declaration for ‘ToA a’
   |
25 | instance (ToB a) => ToA a where
   |                     ^^^^^

当然，我不害怕语言扩展，所以我照我说的去做并添加了 FlexibleInstances，尽管我认为它在这里没有帮助。完成此操作后，我被告知尝试使用 UndecidableInstances... 这就是踪迹停止的地方。我仍然收到类型错误，但我不确定该怎么做。

minimal.hs:29:16: error:
    • Overlapping instances for ToA B
        arising from a use of ‘convertToA’
      Matching instances:
        instance ToB a => ToA a -- Defined at minimal.hs:28:10
        instance ToA B -- Defined at minimal.hs:16:10
    • In the first argument of ‘(.)’, namely ‘convertToA’
      In the expression: convertToA . convertToB
      In an equation for ‘convertToA’:
          convertToA = convertToA . convertToB
   |
29 |   convertToA = convertToA . convertToB
   |                ^^^^^^^^^^

这个错误消息让我特别困惑，因为我只有一个 ToA B 的定义。如果 B 本身是 ToB 的一个实例，那么这个错误会更有意义，比如通过设置 convertToB = id。当然这里不是这样的...

我该如何正确处理这个问题？提前致谢！ ^_^

Answer 1

你在做正确的事。您对 Overlapping instances 警告保持谨慎是正确的。在这种情况下，它是连贯的。而且你不怕语言扩展，所以你想要：

instance {-# OVERLAPPABLE #-} (ToB a) => ToA a where
  convertToA = convertToA . convertToB

{-# #-} 中的那个东西是 pragma，它是一种为调用语言扩展而量身定制的方式，仅适用于此实例。 OVERLAPPABLE 表示允许有一个更具体的实例（ToA B），并根据偏好选择它。

你的约束(ToB a) =>确实是Undecidable因为它不小于实例头。与重叠相比，UndecidableInstances 是一个相对 'safe' 的扩展。

不安全的重叠使用是 INCOHERENT（听起来很糟糕）或 'Orphan instances'——有时会给您一个编译器警告；不适用于此处，因为您的所有实例都与 class 声明位于同一模块中。

Haskell - 重叠实例和转换类型类

Haskell - Overlapping Instances and Conversion typeclass

types

typeclass

overlapping-instances