如何在 TemplateHaskell 引用中捕获类型变量

Question

我正在尝试编写一个 Lift 实例，它不仅可以提升构造函数，还可以提升其类型变量。例如，取 Proxy a。我需要一个 Lift 实例，这样当拼接 lift (Proxy @Int) 时，GHC 将正确推断生成的表达式是 Proxy Int.

-- GHC should infer that x :: Proxy Int
x = $(TH.lift (Proxy @Int))

我试过这个：

instance Lift (Proxy a) where
  lift _ = [|Proxy @a|]

x = $(TH.lift (Proxy @Int))

似乎 TH 捕获了 a 而不是预期的 Int。我不确定还能尝试什么

/.../TH/Test.hs:15:7: error:
    • The exact Name ‘a’ is not in scope
        Probable cause: you used a unique Template Haskell name (NameU), 
        perhaps via newName, but did not bind it
        If that's it, then -ddump-splices might be useful

Answer 1

我很确定这不能通过直接引用类型来完成以使用类型应用程序。当拼接代码引用 a 时，定义它的范围已不存在。

但我相信这是导致创建类型化模板的已知问题之一 Haskell。这可以用来解决这个问题。注意GHC 8.10在class、liftTyped中引入了一个额外的条目，可以直接解决这个问题。但它也提供了在早期版本的 GHC 上使用它所需的提示，即 lift x === unTypeQ (liftTyped x).

由此，我可以看到如何为早于 8.10 的 GHC 版本为 Proxy a 编写 Lift 的实例。

instance Lift (Proxy a) where
    lift x = unTypeQ (helper x)
      where
        helper :: Proxy b -> Q (TExp (Proxy b))
        helper _ = [|| Proxy ||]

对于 GHC 8.10，这只是

instance Lift (Proxy a) where
    liftTyped _ = [|| Proxy ||]

老实说，有一堆 Lift 个实例似乎丢失了。这只是比较间接的写法之一，至少在 GHC 8.10 之前是这样。

Answer 2

template-haskell 似乎没有提供类似的东西。但是可能有一个解决方案可以让您从头开始实施。这个想法是定义一个 class 来携带代表每种类型的引号：

class TLift a where
  tlift :: Q Type

例如：

instance TLift Int where
  tlift = [t|Int|]

-- and so on

然后定义一个引用类型应用程序：

proxyQ :: forall a. TLift a => Q Exp
proxyQ = [|Proxy @( $(tlift @a) )|]

这里的一个限制是 TLift 实例只能为完全具体的类型生成引号，不能为类型变量生成引号。也许 reflection 可以解决这个问题。

如何在 TemplateHaskell 引用中捕获类型变量

How to capture type variable in TemplateHaskell quote

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