FlexibleContexts 扩展有什么用？你能用一个简单的例子解释一下吗？

Question

我试图通过搜索网页来了解 FlexibleContexts 扩展在做什么，这些网页可以向普通人（例如像我一样读过 LYHFGG 的人）解释它，但我没有找到任何此类资源。

因此请教专家：能否解释一下这个扩展的作用，为什么存在，并举一两个简单的例子说明应该如何使用以及为什么要使用是吗？

此外，如果我正在阅读别人的代码 which 使用此扩展，那么我应该了解扩展的哪些内容才能理解使用此编写的代码扩展？

Answer 1

如果没有 FlexibleContexts，函数定义的所有类型类约束都必须具有类型变量。例如：

add :: Num a => a -> a -> a 
add = (+)

其中a是类型变量。启用 FlexibleContexts 后，您可以在类型类中包含任何类型。

intAdd :: Num Int => Int -> Int -> Int 
intAdd = (+)

这个例子很不自然，但它是我能想到的最简单的例子。 FlexibleContexts 通常只与 MultiParamTypeClasses 一起使用。这是一个例子：

class Shower a b where
  myShow :: a -> b

doSomething :: Shower a String => a -> String
doSomething = myShow

在这里你可以看到我们说我们只想要一个Shower a String。没有 FlexibleContexts String 必须是类型变量而不是具体类型。

Answer 2

通常与 MultiParamTypeClasses 扩展一起使用，例如，当使用 mtl 库时，您可能会写

doSomethingWithState :: MonadState MyState m => m ()
doSomethingWithState = do
    current <- get
    let something1 = computeSomething1 current
        something2 = computeSomething2 current something1
    put something2

与 MonadReader 和 MonadWriter 以及其他类似的类型类类似。没有 FlexibleContexts 你不能使用这个约束。

（请注意，此答案基于，但改写为使用对 LYAH 读者应该有意义的现有库）。

Answer 3

除了上面提到的那些之外，我还发现了它的另一个用途：它可以使 GHC 发出更清晰的错误消息。例如。通常，

Prelude> max (1, 2) 3

<interactive>:1:1: error:
    • Non type-variable argument in the constraint: Num (a, b)
      (Use FlexibleContexts to permit this)
    • When checking the inferred type
        it :: forall a b.
              (Num (a, b), Num b, Num a, Ord b, Ord a) =>
              (a, b)

启用 FlexibleContexts 后：

Prelude> max (1, 2) 3

<interactive>:1:1: error:
    • No instance for (Num (Integer, Integer))
        arising from a use of ‘it’
    • In the first argument of ‘print’, namely ‘it’
      In a stmt of an interactive GHCi command: print it

这里是a discussion。

Answer 4

FlexibleContexts 通常与类型族一起使用。例如，当使用 GHC.Generics 时，通常会看到像

这样的签名

foo :: (Generic a, GFoo (Rep a)) => Int -> a -> a

这可以看作是 MultiParamTypeClasses 用法的变体：

class (Generic a, rep ~ Rep a) => MPGeneric rep a
instance (Generic a, rep ~ Rep a) => MPGeneric rep a

mpFoo :: (MPGeneric rep a, GFoo rep) => Int -> a -> a

与一样，FlexibleContexts 对 MPTC 和类型族都没有用。这是一个简单的例子：

newtype Ap f a = Ap (f a)
deriving instance Show (f a) => Show (Ap f a)

使用 Show1 的替代方法要笨拙得多。

AJFarmar 的评论提供了一个更复杂的例子：

data Free f a = Pure a | Free (f (Free f a))
deriving instance (Show a, Show (f (Free f a))) => Show (Free f a)

这也引入了 UndecidableInstances，因为它是递归的，但它很好地解释了它需要能够显示的内容 Free f a。在前沿的 GHC Haskell 中，另一种方法是使用 QuantifiedConstraints:

deriving instance (Show a, forall x. Show x => Show (f x)) => Show (Free f a)

但这太过分了，因为我们只需要显示 f 应用于 Free f a。

FlexibleContexts 扩展有什么用？你能用一个简单的例子解释一下吗？

What is the FlexibleContexts extension good for? Could you please explain it using a simple example?

haskell

ghc