当单态限制*打开*时，如何解决歧义问题？

Question

所以，在学习 Haskell 时，我很快就遇到了可怕的单态限制（在 ghci 中）：

Prelude> let f = print.show
Prelude> f 5

<interactive>:3:3:
    No instance for (Num ()) arising from the literal `5'
    Possible fix: add an instance declaration for (Num ())
    In the first argument of `f', namely `5'
    In the expression: f 5
    In an equation for `it': it = f 5

所以有很多关于这个的材料，例如here，解决起来并不难。 我可以为 f 添加显式类型签名，也可以关闭单态限制（直接在 ghci 或 .ghci 文件中使用 ":set -XNoMonomorphismRestriction"）。

有一些关于单态限制的讨论，但似乎一般建议是可以关闭它（我被告知在较新版本的 ghci 中默认情况下它实际上是关闭的）。

所以我把它关掉了。

但后来我遇到了另一个问题：

Prelude> :set -XNoMonomorphismRestriction
Prelude> let (a,g) = System.Random.random (System.Random.mkStdGen 4) in a :: Int 

<interactive>:4:5:
    No instance for (System.Random.Random t0)
      arising from the ambiguity check for `g'
    The type variable `t0' is ambiguous
    Possible fix: add a type signature that fixes these type variable(s)
    Note: there are several potential instances:
      instance System.Random.Random Bool -- Defined in `System.Random'
      instance System.Random.Random Foreign.C.Types.CChar
        -- Defined in `System.Random'
      instance System.Random.Random Foreign.C.Types.CDouble
        -- Defined in `System.Random'
      ...plus 33 others
    When checking that `g' has the inferred type `System.Random.StdGen'
    Probable cause: the inferred type is ambiguous
    In the expression:
      let (a, g) = System.Random.random (System.Random.mkStdGen 4)
      in a :: Int
    In an equation for `it':
        it
          = let (a, g) = System.Random.random (System.Random.mkStdGen 4)
            in a :: Int

这实际上是从“Real World Haskell”书中的示例代码简化而来的，这对我不起作用，你可以在这个页面上找到它：http://book.realworldhaskell.org/read/monads.html（这是 Monads 章节，以及 getRandom 示例函数，在该页面上搜索“getRandom”）。

如果我离开单态限制 on（或打开它），那么代码就可以工作。如果我将其更改为，它也可以（具有单态限制）：

Prelude> let (a,_) = System.Random.random (System.Random.mkStdGen 4) in a :: Int 
-106546976

或者如果我之前指定了 'a' 的类型：

Prelude> let (a::Int,g) = System.Random.random (System.Random.mkStdGen 4) in a :: Int
-106546976

但是，对于第二种解决方法，我必须打开“作用域类型变量”扩展（使用“:set -XScopedTypeVariables”）。

问题在于，在这种情况下（单态限制on时的问题）这两种解决方法似乎都不是普遍适用的。

例如，也许我想编写一个函数来做这样的事情并与任意（或多个）类型一起工作，当然在这种情况下我很可能确实想要坚持新的生成器状态（在“g”中）。

然后的问题是：我如何解决这类问题，一般来说，而不直接指定确切的类型？

而且，如果（作为 Haskell 新手）能够更深入地了解这里到底发生了什么，以及为什么会出现这些问题，那也是很棒的。

Answer 1

当你定义时

(a,g) = random (mkStdGen 4)

那么即使g本身总是StdGen的类型，g的值取决于a的类型，因为不同的类型他们使用随机数生成器的程度可能不同。

而且，当你（假设地）使用 g 之后，只要a 原本是多态的，就没有办法决定哪个 类型的@ 987654328@ 用于计算g。

因此，单独来看，作为多态定义，上述内容必须被禁止，因为 g 实际上 非常模棱两可，并且这种模棱两可无法在使用时修复网站。

这是let/where 绑定在一个模式中绑定多个变量的一般问题，这可能是普通单态限制比单变量方程更严格地对待它们的原因：使用模式，你甚至不能禁用MR 通过给出多态类型签名。

当你改用_时，想必GHC不会担心这种歧义，只要不影响a的计算即可。可能它已经检测到 g 在以前的版本中未被使用，并对其进行了类似的处理，但显然它没有。

至于不提供不必要的显式类型的解决方法，您可以尝试用 Haskell 中的一种始终单态的绑定方法替换 let/where。以下所有工作：

case random (mkStdGen 4) of
    (a,g) -> a :: Int

(\(a,g) -> a :: Int) (random (mkStdGen 4))

do (a,g) <- return $ random (mkStdGen 4)
   return (a :: Int)    -- The result here gets wrapped in the Monad