对复杂的 Haskell 类型类声明感到困惑

Question

我有一个 monad 转换器堆栈的类型别名：

type KStat s a = ReaderT (KStatRoot s) (ExceptT KindError (ST s)) a

我需要将用户从这种类型中抽象出来，主要是因为KStatRoot 结构导致了循环依赖。因此，我创建了一个单独的模块并为它定义了一个类型类：

class (Monad (m s), MonadError KindError (m s)) =>
      MStat m s where
    liftToST :: ST s a -> m s a
    kstatNewRef :: a -> m s (STRef s a)
    kstatReadRef :: STRef s a -> m s a
    kstatWriteRef :: STRef s a -> a -> m s ()

这个定义可以编译（虽然需要{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses,FlexibleContexts #-} 才能工作，但我明白为什么这两个都是必需的），我已经能够将一些使用站点转换为类型类并让它们进行类型检查，所以一切那里似乎还可以。但是我正在努力弄清楚如何为该类定义我的实例：

instance MStat (KStat s a) s where
    liftToST = lift . lift
    kstatNewRef = liftToST . newSTRef
    kstatReadRef = liftToST . readSTRef
    kstatWriteRef r v = liftToST $ writeSTRef r v

给我错误：

src/KindLang/Data/KStat.hs:27:17:
    The first argument of ‘MStat’ should have kind ‘* -> * -> *’,
      but ‘KStat s a’ has kind ‘*’
    In the instance declaration for ‘MStat (KStat s a) s’

哪种有意义，但是如果我在实例标头中将KStat s a 更改为KStat，我会收到此错误：

src/KindLang/Data/KStat.hs:27:10:
    Type synonym ‘KStat’ should have 2 arguments, but has been given none
    In the instance declaration for ‘MStat KStat s’

这似乎基本上是在说完全相反的。

我在声明实例的模块中使用这些语言扩展：

{-# LANGUAGE RankNTypes, TypeSynonymInstances, FlexibleInstances, MultiParamTypeClasses  #-}

如何解决这些错误？

显示错误的完整文件如下：

{-# LANGUAGE RankNTypes, TypeSynonymInstances, FlexibleContexts,
  FlexibleInstances, MultiParamTypeClasses  #-}

import Control.Monad.Except
import Control.Monad.ST
import Control.Monad.Reader
import Data.STRef

data KStatRoot s = KStatRoot
data KindError

class (Monad (m s), MonadError KindError (m s)) =>
      MStat m s where
    liftToST :: ST s a -> m s a
    kstatNewRef :: a -> m s (STRef s a)
    kstatReadRef :: STRef s a -> m s a
    kstatWriteRef :: STRef s a -> a -> m s ()

type KStat s a = ReaderT (KStatRoot s) (ExceptT KindError (ST s)) a

instance MStat (KStat s m) s where
    liftToST = lift . lift
    kstatNewRef = liftToST . newSTRef
    kstatReadRef = liftToST . readSTRef
    kstatWriteRef r v = liftToST $ writeSTRef r v

Answer 1

第一个错误是“正确的”（您需要在实例声明中使用两个参数的类型），您尝试的修复是有意义的。

但是，type 同义词如果没有它的参数就不会真正存在。也就是之后

type Foo a = ...

您不能单独使用Foo。 Foo 必须应用于参数才能被类型检查器处理。这是您的第二个错误的原因。

我看到的唯一解决方法是将KStat 更改为newtype：

newtype KStat s a = KStat{ runKStat :: ReaderT (KStatRoot s) (ExceptT KindError (ST s)) a }

这将让您使用KStat 不带参数。您只需在各处添加明确的runKStat/KStat 转换。