在 Haskell 中使用中间多态类型组合函数

Question

我有以下文件：

module SimpleComposition where

class Intermediate a where
    f :: a -> Int
    g :: Char -> a

h :: Char -> Int
h = f . g

尝试在 ghci 中加载它时，出现错误：

main.hs:8:5: error:
    * No instance for (Intermediate a0) arising from a use of `f'
    * In the first argument of `(.)', namely `f'
      In the expression: f . g
      In an equation for `h': h = f . g
  |
8 | h = f . g
  |     ^

我认为问题在于有人可能使用了 2 种不同的类型，它们是此组合中 Intermediate 的实例。我导出这个模块怎么保证是一样的？

PS：与我之前提出的问题 (How to compose polymorphic functions in Haskell?) 相比，这是我遇到的问题的一个更好的最小示例。

Answer 1

问题不在于无法推断出实例，而是编译器确实无法知道您可能需要什么类型。 g 可以生成任何类型（前提是它有一个 Intermediate 实例），f 可以使用任何此类类型...但没有人指定哪个.

但这很容易修复：现在只需 select 一个类型。当然，它需要是一个确实有实例的；例如如果你有

instance Intermediate Char where
  f = fromEnum
  g = id

那么你可以使用

h :: Char -> Int
h = (f :: Char -> Int) . g

修复类型选择的更简洁的方法是使用句法扩展：

{-# LANGUAGE TypeApplications #-}

h = f @Char . g

...或者，为了强调您只是在固定中间的类型，

h = f . id @Char . g

Answer 2

I believe the problem is that someone could be using 2 different types which are instances of Intermediate in this composition.

不，问题是 Haskell 无法再从签名中派生出 a 使用的内容。假设有两种 Intermediate 类型：

instance Intermediate Char where
    # …

instance Intermediate Bool where
    # …

现在 h 有两个实现：

h :: Char -> Int
h = f . (g :: Char -> Char)

或：

h :: Char -> Int
h = f . (g :: Char -> Bool)

可以使用无限多种 Intermediate 类型。问题是 Haskell 无法根据类型签名判断使用什么类型。

我们可以给它一个类型提示，但这当然意味着中间类型是固定的。

解决这个问题的一个简单方法是使用 asTypeOf :: a -> a -> a。这基本上是一个 const 函数，但是两个参数具有相同的类型。因此，这用于添加要使用的类型的提示，例如：

h :: Intermediate a => <b>a</b> -> Char -> Int
h a x = f (g x <b>`asTypeOf`</b> a)

这里的 value a 参数并不重要，这是一种“注入”将用作结果类型的类型的方法g 的参数和 f.

的参数

如果您以后使用 h，您可以使用：

h <b>(undefined :: Char)</b> 'a'

指定 f 应具有类型 Char -> Char，并且 g 应具有类型 Char -> Int.

就像 and 说的那样，不使用这种虚拟变量的更干净的解决方案是在签名中添加类型变量：

{-# LANGUAGE AllowAmbiguousTypes, ScopedTypeVariables, TypeApplications #-}

h :: forall a. Intermediate a => Char -> Int
h = f . g @ a

然后我们可以将 h 与类型变量一起使用：

h <b>@ Char</b> 'a'

在 Haskell 中使用中间多态类型组合函数

Composing functions with a intermediate polymorphic type in Haskell

polymorphism

haskell

function-composition