在没有 DataKinds 的情况下,如何使值依赖于其他值?

How do I make values depend on other values without DataKinds?

我有一个 universe 类型和一个 worker 类型。工人可以改变宇宙。我想要实现的是确保 Universe 只能由来自该 Universe 的工人修改(不是未来或过去的工人)。

我能做到的最好的是:

{-# LANGUAGE DataKinds       #-}
{-# LANGUAGE KindSignatures  #-}

module Module(initialUniverse, doSomething, doStep) where

data Nat = Z | S Nat

data Universe (t :: Nat) = Universe {
  _allWorkers :: [Worker t]
}

data Worker (t :: Nat) = Worker

initialUniverse :: Universe Z
initialUniverse = Universe [Worker]

doSomething :: Worker t -> Universe t -> Universe (S t)
doSomething = undefined

doStep :: Universe t -> Universe (S (S t))
doStep u = let w = head $ _allWorkers u
               u2 = doSomething w u
               w2 = head $ _allWorkers u2
               u3 = doSomething w2 u2
           in u3

如果我将 w2 = head $ _allWorkers u2 更改为 w2 = head $ _allWorkers u,我会得到一个编译错误,这正是我想要的。

我不太喜欢的是现在每个宇宙都有一个版本,我必须手动增加它。这可以用另一种不需要显式版本控制的方式来完成吗?比如让 doSomething 函数 return 成为 Universe otherType 类型检查器会知道 otherType 不同于 t.

感谢您的宝贵时间。

一种方法是使用存在类型:

data Un = forall s. Un (Universe s)

doSomething :: Worker s -> Universe s -> Un

initialUniverse :: Un


doStep :: Un -> Un
doStep (Un u) = let w = head $ _allWorkers u
               u2 = doSomething w u
               w2 = head $ _allWorkers u2
               u3 = doSomething w2 u2
            in Un u3