Haskell Typeclass 速记答案

【问题标题】：Haskell Typeclass shorthandHaskell Typeclass 速记
【发布时间】：2008-11-20 18:10:10
【问题描述】：

所以，我有一对类型类，我会经常一起使用它们，并且我想避免每次都指定它们。基本上，而不是放

:: (Ord a, Fractional a, Ord b, Fractional b, ... Ord z, Fractional z) =>

在我所有类型规范的开头，我宁愿把

:: (OrdFractional a, OrdFractional b, ... OrdFractional z)

所以，我最初的想法是声明一个新的类型类

module Example where

class (Fractional a, Ord a) => OrdFractional a

example :: (OrdFractional a, OrdFractional b) => (a,b) -> (a,b) -> (a,b) -> Bool
example (x1,y1) (x2,y2) (x3,y3) = (x1/x2 < x2/x3) && (y1/y2 < y2/y3)

但这并没有像我希望的那样自动运行：

% ghci
Prelude> :l Example.hs
Ok, modules loaded: Example.
Prelude Example> example (1::Float,3::Float) (2,2) (3,1)

<interactive>:1:0:
    No instance for (OrdFractional Float)
      arising from a use of `example' at <interactive>:1:0-39
    Possible fix:
      add an instance declaration for (OrdFractional Float)
    In the expression: example (1 :: Float, 3 :: Float) (2, 2) (3, 1)
    In the definition of `it':
        it = example (1 :: Float, 3 :: Float) (2, 2) (3, 1)

手动创建实例似乎很麻烦，所以接下来，我想我可能会尝试自动创建实例：

module Example where

class OrdFractional a
instance (Fractional a, Ord a) => OrdFractional a

example :: (OrdFractional a, OrdFractional b) => (a,b) -> (a,b) -> (a,b) -> Bool
example (x1,y1) (x2,y2) (x3,y3) = (x1/x2 < x2/x3) && (y1/y2 < y2/y3)

但是编译器不喜欢这样：

ghc -c Example.hs

Example.hs:4:0:
    Illegal instance declaration for `OrdFractional a'
        (All instance types must be of the form (T a1 ... an)
         where a1 ... an are type *variables*,
         and each type variable appears at most once in the instance head.
         Use -XFlexibleInstances if you want to disable this.)
    In the instance declaration for `OrdFractional a'

那么有什么办法可以做到吗？

【问题讨论】：

标签： haskell typeclass

【解决方案1】：

随着 GHC 7.4 中引入的 ConstraintKinds 扩展，约束现在是类型 Constraint，因此您可以使用普通类型同义词来获得您想要的：

{-# LANGUAGE ConstraintKinds #-}

type OrdFractional a = (Ord a, Fractional a)

【讨论】：

【解决方案2】：

你想要的是一个类别名。在http://repetae.net/recent/out/classalias.html有一个建议将它添加到Haskell

【讨论】：

【解决方案3】：

当编译器显示“Use -XFlexibleInstances”时，您应该尝试添加

{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}

到源代码的顶部（当然，阅读文档以了解它的作用！）。

在这种特定情况下，这将使您的代码工作：

{-# LANGUAGE FlexibleInstances, UndecidableInstances #-}

为了在实例头上启用=> 上下文，需要灵活的实例，并且需要不可判定的实例，因为编译器在处理OrdFractional a 上下文时，可以结束将Fractional a 和Ord a 添加到上下文——这并不能直接帮助最终确定a，并且在适当可怕的情况下，类型检查可能会出现分歧；编译器真的不喜欢那样。（如果编译器永远继续运行或内存不足，您可能不会喜欢它。）

【讨论】：

【解决方案4】：

没有。

您对暗示其他类的超类的解决方案最接近您在 Haskell 中可能想要的解决方案。尽管这需要手动实例化该新类，但有时也会使用它，例如在 rewriting 库中。

正如 CesarB 提到的那样，类别名可以满足您的需求（甚至更多），但它们只是一个已经存在多年且从未实施过的提议，可能是因为它存在许多问题。相反，各种其他提案已经出现，但也没有一个被实施。（有关这些提案的列表，请参阅此Haskellwiki page。）Hac5 的一个项目是修改 GHC 以包含一个名为 context synonyms 的类别名的小子集（它确实你在这里要求什么，仅此而已），但遗憾的是它从未完成。

【讨论】：

新的 ConstraintKinds 扩展应该允许上下文同义词。