Haskell 类型 类 的部分实例化
Partial instantiation of Haskell type classes
作为某种形式的实验，我试图为 Haskell 中的纸牌游戏定义一个非常通用的逻辑。为了保证最大的抽象级别，我定义了以下类型 class:
class (Monad m) => CardGame m where
data Deck m :: *
data Card m :: *
data Player m :: *
game :: m () -- a description of the game's rules
draw :: Deck m -> m (Card m) -- top card of deck is drawn
pick :: Deck m -> Player m -> m (Card m) -- player selects card from a deck
-- so on and so forth
这个 class 对我来说非常令人满意，因为它保留了将使用什么纸牌（例如塔罗牌、法国花色、德国花色等）、玩家是谁等以及什么游戏应该 运行 是一种潜在的 monad。
现在假设我想定义 War-like 纸牌游戏。这些游戏是在两个玩家之间进行的，每个玩家获得一副适合法国的纸牌游戏，但游戏本身有很多变体，所以我无法提前指定确切的规则是什么（即实例化game) 如何部分特化上面的类型 class？编译器对以下内容感到不安：
data Suit = Heart | Diamond | Spade | Club
data Value = Number Int | Jack | Queen | King
data FrenchSuited = Card Suit Value
class (Game m) => War m where
-- syntax error in the following line:
data Card m = FrenchSuited -- any War-like game must be played on French-suited card
deck1 :: Deck m
deck2 :: Deck m
player1 :: Player m
player2 :: Player m
你看到我可以做到这一点的方法了吗？
PS: War-like 游戏真的可以用任何类型的卡玩，但这只是一个例子。我更感兴趣的是如何实现我所追求的 classes 类型的偏特化类型。
您不能对数据系列执行此操作：对于不同的 m 和 m'，Card m 必须是 Card m' 的不同类型。这是因为数据族必须是单射的，就像常规类型构造函数一样。
充其量，Card m 和 Card m' 可以同构于 FrenchSuited。
相反，类型族没有这种内射性限制，但正因为如此，它们有时会使类型检查变得更加微妙，需要用户以某种方式解决一些歧义。也就是说，您可以按如下方式要求您的类型：
{-# LANGUAGE TypeFamilies, AllowAmbiguousTypes #-}
class (Monad m) => CardGame m where
type Deck m :: *
type Card m :: *
type Player m :: *
game :: m () -- a description of the game's rules
draw :: Deck m -> m (Card m) -- top card of deck is drawn
pick :: Deck m -> Player m -> m (Card m) -- player selects card from a deck
-- so on and so forth
data Suit = Heart | Diamond | Spade | Club
data Value = Number Int | Jack | Queen | King
data FrenchSuited = Card Suit Value
class (CardGame m, Card m ~ FrenchSuited) => War m where
deck1 :: Deck m
deck2 :: Deck m
player1 :: Player m
player2 :: Player m
Card m ~ FrenchSuited 约束强制子类中的类型相等。
最初的问题提出了 data type classes 问题。但是代码已经使用 type families, data Deck m :: * inside type class requires/is a type family.
为了简单起见，您可以使用类型 classes 的 Player、Card、Deck 进行初始原型设计，看看事情会怎样，这样可以保持代码简单。随着结构出现以感受到压力点，结构需要更巧妙的抽象，您可以根据自己的喜好转移到类型系列。但是，这种类型族的使用看起来也很好。
另外不要忘记类型 classes/families 可以“部分实例化”（正如问题的声音）：
{-# MINIMAL funA | funB #-}
也就是说，您可以将 more/all 包含到 class 中，但至少需要这些定义。
作为某种形式的实验，我试图为 Haskell 中的纸牌游戏定义一个非常通用的逻辑。为了保证最大的抽象级别，我定义了以下类型 class:
class (Monad m) => CardGame m where
data Deck m :: *
data Card m :: *
data Player m :: *
game :: m () -- a description of the game's rules
draw :: Deck m -> m (Card m) -- top card of deck is drawn
pick :: Deck m -> Player m -> m (Card m) -- player selects card from a deck
-- so on and so forth
这个 class 对我来说非常令人满意，因为它保留了将使用什么纸牌（例如塔罗牌、法国花色、德国花色等）、玩家是谁等以及什么游戏应该 运行 是一种潜在的 monad。
现在假设我想定义 War-like 纸牌游戏。这些游戏是在两个玩家之间进行的，每个玩家获得一副适合法国的纸牌游戏，但游戏本身有很多变体，所以我无法提前指定确切的规则是什么（即实例化game) 如何部分特化上面的类型 class？编译器对以下内容感到不安：
data Suit = Heart | Diamond | Spade | Club
data Value = Number Int | Jack | Queen | King
data FrenchSuited = Card Suit Value
class (Game m) => War m where
-- syntax error in the following line:
data Card m = FrenchSuited -- any War-like game must be played on French-suited card
deck1 :: Deck m
deck2 :: Deck m
player1 :: Player m
player2 :: Player m
你看到我可以做到这一点的方法了吗？
PS: War-like 游戏真的可以用任何类型的卡玩，但这只是一个例子。我更感兴趣的是如何实现我所追求的 classes 类型的偏特化类型。
您不能对数据系列执行此操作：对于不同的 m 和 m'，Card m 必须是 Card m' 的不同类型。这是因为数据族必须是单射的，就像常规类型构造函数一样。
充其量，Card m 和 Card m' 可以同构于 FrenchSuited。
相反，类型族没有这种内射性限制，但正因为如此，它们有时会使类型检查变得更加微妙，需要用户以某种方式解决一些歧义。也就是说，您可以按如下方式要求您的类型：
{-# LANGUAGE TypeFamilies, AllowAmbiguousTypes #-}
class (Monad m) => CardGame m where
type Deck m :: *
type Card m :: *
type Player m :: *
game :: m () -- a description of the game's rules
draw :: Deck m -> m (Card m) -- top card of deck is drawn
pick :: Deck m -> Player m -> m (Card m) -- player selects card from a deck
-- so on and so forth
data Suit = Heart | Diamond | Spade | Club
data Value = Number Int | Jack | Queen | King
data FrenchSuited = Card Suit Value
class (CardGame m, Card m ~ FrenchSuited) => War m where
deck1 :: Deck m
deck2 :: Deck m
player1 :: Player m
player2 :: Player m
Card m ~ FrenchSuited 约束强制子类中的类型相等。
最初的问题提出了 data type classes 问题。但是代码已经使用 type families, data Deck m :: * inside type class requires/is a type family.
为了简单起见，您可以使用类型 classes 的 Player、Card、Deck 进行初始原型设计，看看事情会怎样，这样可以保持代码简单。随着结构出现以感受到压力点，结构需要更巧妙的抽象，您可以根据自己的喜好转移到类型系列。但是，这种类型族的使用看起来也很好。
另外不要忘记类型 classes/families 可以“部分实例化”（正如问题的声音）：
{-# MINIMAL funA | funB #-}
也就是说，您可以将 more/all 包含到 class 中，但至少需要这些定义。