如何为脱离其范围的严格类型变量重现 GHC 的类型错误？
How to reproduce GHC's type error for a rigid type variable escaping its scope?
这是一个刚性类型变量脱离其作用域的典型例子：
{-# LANGUAGE RankNTypes #-}
runST :: forall a. (forall s. ST s a) -> a
runST _ = undefined
newRef :: forall s a. a -> ST s (Ref s a)
newRef _ = undefined
runST (newRef 'x') -- type error (rigid a would escape its scope)
我试图通过手动执行 unification/subsumption 来重现错误：
-- goal: unify the expression `runST (newRef 'x')`
fun :: (forall a. (forall b. Foo b a) -> a)
arg :: (forall c. Foo c (Bar c Char))
(forall b. Foo b a0) -> a0 -- meta-ize all tvs bound by the outermost quantifier
Foo s0 (Bar s0 Char) -- skolemize all tvs bound by the outermost quantifier
-- subsumption judgement: offered `arg` is at least as polymorphic as fun's requested argument:
Foo s0 (Bar s0 Char) <: (forall b. Foo b a0)
Foo s0 (Bar s0 Char) <: Foo s1 a0 -- skolemize on the RHS
Foo ~ Foo -- generativity of Foo
s0 ~ s1 -- injectivity of Foo's arguments
-- REJECTED: cannot instantiate `s0` with `s1`
-- we don't even reach the point where the escape check is taken place:
a0 ~ (Bar s0 Char) -- would fail due to s0 ~ s1
据我所知，刚性类型变量（skolem 常量）只能归入自身或与不允许前者脱离其范围的元（统一）类型变量统一，即 meta tv 必须在刚性电视最初被 skolemized 的范围内不是免费的。因此，s0 ~ s1 应该被拒绝，因为两个不同的骨架不能被实例化，对吧？
然而，正如我所解释的错误信息，GHC到达了转义检查。是我的统一步骤有误还是我误解了错误消息？
写下我的评论作为答案，因为我猜它有帮助。 :)
我认为你的错误是在应用程序中对参数进行了 skolemising；相反，它应该用一个新的元变量实例化（我将为元变量写一个抑扬符，为 skolem 常量写一个粗体）：
fun : ∀a. (∀b. Foo b a) → a
arg : (∀c. Foo c (Bar c Char))
[â0/a]((∀b. Foo b a) → a) = (∀b. Foo b â0) → â0
Foo c (Bar c Char)
[â1/c](Foo c (Bar c Char)) = Foo â1 (Bar â1 Char)
然后，在子类型判断中：
… ⊢ Foo â1 (Bar â1 Char) ≤: ∀b. Foo b â0
你还是像往常一样skolemise了右边的∀绑定变量:
…, b ⊢ Foo â1 (Bar â1 Char) ≤: Foo b â0
这根据生成性给出 Foo = Foo，但是 求解 â1 到 b通过单射性，求解â0到Barâ1 字符。当退出量词的范围时，这会正确地给出发生检查失败，因为替换的类型 [â1=b ](Bar â1 Char) = Bar b Char 包含 skolem 常数b.
我说“skolemise”是因为它确实引入了一个类型常量，但它也可以被认为只是进入量词的范围（如在“Complete and Easy”中），不一定执行深度 skolemisation。
这是一个刚性类型变量脱离其作用域的典型例子：
{-# LANGUAGE RankNTypes #-}
runST :: forall a. (forall s. ST s a) -> a
runST _ = undefined
newRef :: forall s a. a -> ST s (Ref s a)
newRef _ = undefined
runST (newRef 'x') -- type error (rigid a would escape its scope)
我试图通过手动执行 unification/subsumption 来重现错误：
-- goal: unify the expression `runST (newRef 'x')`
fun :: (forall a. (forall b. Foo b a) -> a)
arg :: (forall c. Foo c (Bar c Char))
(forall b. Foo b a0) -> a0 -- meta-ize all tvs bound by the outermost quantifier
Foo s0 (Bar s0 Char) -- skolemize all tvs bound by the outermost quantifier
-- subsumption judgement: offered `arg` is at least as polymorphic as fun's requested argument:
Foo s0 (Bar s0 Char) <: (forall b. Foo b a0)
Foo s0 (Bar s0 Char) <: Foo s1 a0 -- skolemize on the RHS
Foo ~ Foo -- generativity of Foo
s0 ~ s1 -- injectivity of Foo's arguments
-- REJECTED: cannot instantiate `s0` with `s1`
-- we don't even reach the point where the escape check is taken place:
a0 ~ (Bar s0 Char) -- would fail due to s0 ~ s1
据我所知，刚性类型变量（skolem 常量）只能归入自身或与不允许前者脱离其范围的元（统一）类型变量统一，即 meta tv 必须在刚性电视最初被 skolemized 的范围内不是免费的。因此，s0 ~ s1 应该被拒绝，因为两个不同的骨架不能被实例化，对吧？
然而，正如我所解释的错误信息，GHC到达了转义检查。是我的统一步骤有误还是我误解了错误消息？
写下我的评论作为答案，因为我猜它有帮助。 :)
我认为你的错误是在应用程序中对参数进行了 skolemising；相反，它应该用一个新的元变量实例化（我将为元变量写一个抑扬符，为 skolem 常量写一个粗体）：
fun : ∀a. (∀b. Foo b a) → a
arg : (∀c. Foo c (Bar c Char))
[â0/a]((∀b. Foo b a) → a) = (∀b. Foo b â0) → â0
Foo c (Bar c Char)[â1/c](Foo c (Bar c Char)) = Foo â1 (Bar â1 Char)
然后，在子类型判断中：
… ⊢ Foo â1 (Bar â1 Char) ≤: ∀b. Foo b â0
你还是像往常一样skolemise了右边的∀绑定变量:
…, b ⊢ Foo â1 (Bar â1 Char) ≤: Foo b â0
这根据生成性给出 Foo = Foo，但是 求解 â1 到 b通过单射性，求解â0到Barâ1 字符。当退出量词的范围时，这会正确地给出发生检查失败，因为替换的类型 [â1=b ](Bar â1 Char) = Bar b Char 包含 skolem 常数b.
我说“skolemise”是因为它确实引入了一个类型常量，但它也可以被认为只是进入量词的范围（如在“Complete and Easy”中），不一定执行深度 skolemisation。