没有方法的类型类，用作约束：他们有字典吗？

Question

如果我使用类型类来重载方法，那是在“字典传递样式”中实现的。也就是说，该方法获得了一个额外的参数（没有出现在表面 Haskell 中）；为了解决重载，该方法按其“正确”参数的类型查找字典；并从字典中提取方法实现。 As described in this q, for example.

但是没有方法的类型类呢？它们可以用作约束。有他们的字典吗？它包含什么？

举个具体的例子：

module M  where

class C a             -- no methods
                      -- no instances in module M
f :: C a => a -> Bool
f x = blah

此模块中没有C 的实例，所以如果M 被导入到其他模块（带有C 实例），f 的字典查找将如何编码？

通常的情况是类C 有方法；在f 等式的 RHS 上有电话给他们；所以想要的C a 被编码为方法调用的字典查找。

补充问题：（如果有人还在听）

2a。对于具有超类约束的无方法类型类：约束在字典中的什么位置？ comment on a ticket from SPJ 似乎表明它是字典数据构造函数的参数。

2b。对于有约束的无方法类型类实例：同样，约束在字典中的什么位置？

动机

cmets 中的@Daniel 正在询问这些 q 的动机。除了更好地理解编译器内部......

GHC 将表面 Haskell 转换为内部表示：System F_C，它在每个函数应用程序中都有明确的类型签名。 （这些应用程序必须包括应用类的字典。）我试图了解类和实例声明的所有类型相关组件在字典中的位置；弄清楚 F_C 中的术语如何获得与原始 Haskell 等效的表示。然后我不明白 [没有方法的类型类] 是如何适应的。因为这些类不能直接作为表面 Haskell 中的术语出现，而只能作为约束出现。那么它必须是在术语级别表示它的此类的字典。

如果你想问这是怎么回事：F_C 中似乎有一个限制，它不能表示函数依赖。与无法生成类型级证据有关。然后我想了解这种限制是如何产生的/FunDeps 不能（或目前没有）代表什么？

Answer 1

有没有[没有方法的类型类]的字典吗？它包含什么？

是的，有一本没有字段的字典。

比较：

class Monoid a where
    mempty :: a
    mappend :: a -> a -> a
data DictMonoid a = DictMonoid a (a -> a -> a)

class C a
data DictC a = DictC

如果M 被导入到其他模块（带有C 实例），f 的字典查找是如何编码的？

类型推断用于确定调用f时需要什么实例；然后 GHC 在其已知实例集合（=已知字典）中查找该类型。

这个过程的一个可能结果是我们确定需要的实例是多态的，并且不存在完全多态的实例。然后将适当的约束（例如C a 或C m 或其他）附加到调用f 的任何术语的推断类型——然后将其编译为接受f 上的字典的函数代为传递。

对于具有超类约束的无方法类型类：约束在字典中的什么位置？

某处。您无法从表面语言中进行观察以区分不同的地方。例如，考虑：

class Semigroup a => Monoid a where mempty :: a
data DictMonoid1 a = DictMonoid1 (DictSemigroup a) a
data DictMonoid2 a = DictMonoid2 a (DictSemigroup a)

对于放置超类字典的位置，这是仅有的两个选择。但它可能有什么不同呢？

好的，但是您询问了无方法类型类。但答案是一样的。你无法分辨超类字典的存储顺序。

class (A a, B a) => C a
data DictC1 a = DictC1 (DictA a) (DictB a)
data DictC2 a = DictC2 (DictB a) (DictA a)

你能做些什么来区分这些？什么都没有。

对于具有约束的无方法类型类实例：同样，约束在字典中的什么位置？

无处可去。它们成为调用者必须提供以接收字典的参数。当然，提供的字典的特定字段可能会被新字典关闭。示例：

class Ord a where compare :: a -> a -> Ordering
data DictOrd a where DictOrd (a -> a -> Ordering)

instance (Ord a, Ord b) => Ord (a, b) where
    compare (a,b) (a',b') = compare a a' <> compare b b'
instanceOrdTuple :: DictOrd a -> DictOrd b -> DictOrd (a,b)
instanceOrdTuple (DictOrd comparea) (DictOrd compareb)
    = DictOrd $ \(a,b) (a',b') -> comparea a a' <> compareb b b'

好的，但是您询问了无方法类型类。但答案并没有明显不同。实例的约束字典不存储在任何地方，就像以前一样；唯一不同的是，现在我们还可以确保即使提供的字典的字段也没有关闭。

class A a where whateverA :: a -> Int
class B a where whateverB :: Int -> a
class C a
data DictA a = DictA (a -> Int)
data DictB a = DictB (Int -> a)
data DictC a = DictC

instance (A a, B a) => C [a]
instanceCList :: DictA a -> DictB a -> DictC [a]
instanceCList (DictA whateverAa) (DictB whateverBa) = DictC

以下评论回复了旧版本的问题。

此模块中没有C 的实例，因此编译器无法解除fs 约束。

不需要。 f 被编译成一个函数，接受一个字典作为参数；不需要创建字典来编译f，只需要编译它的调用者。

编译器无法解除由y 的等式引起的C Char 约束。它有什么作用？

它报告它无法解除C Char 约束并且未成功退出。 （这甚至算不上一个问题——你自己试试看吧！）