为使用 Maybe 的新类型创建任意实例答案

【问题标题】：Making an Arbitrary Instance for a newtype that uses Maybe为使用 Maybe 的新类型创建任意实例
【发布时间】：2016-10-17 15:01:59
【问题描述】：

我想为以下新类型创建一个Arbitrary 实例，以便将其用于快速检查：

newtype Wrapmaybe a = Wrapmaybe {getMaybe :: Maybe a} deriving (Eq, Show)

我知道Maybe的Arbitrary实例可以写成如下：

instance Arbitrary a => Arbitrary (Maybe a) where
     arbitrary = frequency [(1, return Nothing), (1, liftM Just arbitrary)]

我如何编写Arbitrary 实例以用于以下内容，而不会出现类型错误或类型错误：

instance Arbitrary a => Arbitrary (Wrapmaybe Maybe a) where
   etc...

【问题讨论】：

要写这样一个实例，你必须改变Wrapmaybe的定义——也许你正在寻找newtype Wrap f a = Wrap (f a)

标签： haskell quickcheck

【解决方案1】：

好吧，您可以将该实例中的每个 Maybe 构造函数替换为您的新类型的相应构造函数：

instance Arbitrary a => Arbitrary (WrapMaybe a) where
  arbitrary = frequency [ (1, return $ WrapMaybe Nothing)
                        , (1, fmap (WrapMaybe . Just) arbitrary) ]

但是，使用已经存在的Maybe 实例，只需对结果执行一次就更简单了：

instance Arbitrary a => Arbitrary (WrapMaybe a) where
  arbitrary = fmap WrapMaybe arbitrary

你也可以写WrapMaybe <$> arbitrary。但请不要使用liftM，即obsolete！（这些都是等价的。）

【讨论】：

...或打开GeneralizedNewtypeDeriving 并将Arbitrary 添加到派生实例列表中。
liftM 并不比ap 过时。 liftM 用于编写 Functor 实例，ap 用于编写 Applicative 实例。然而，其他用途确实已经过时了。
@dfeuer：除非没有充分的理由定义fmap = liftM。通常，Functor 实例可以只派生（与 Applicative 不同），否则自己定义 fmap 通常非常简单——而且通常该实例比单子派生的实例更通用或更有效. OTOH，<*> = ap 非常方便，因为实现<*> 和>>= 的难度相似，因此您只需担心后者即可节省大量工作。
非常有帮助的答案！看到多种可能性是非常有用的。非常感谢您的帮助:)
对于某些 monads（尤其是那些基于连续传递的）：ap 比直接实现 <*> 慢很多