Haskell：通过“fromIntegral”了解类型转换机制

Question

通过fromIntegral理解类型转换

所以，我最近遇到了很多类型转换错误。这让我开始使用fromIntegral，尽管我对它的工作方式感到很困惑。

minimalExample :: Integer -> Integer
minimalExample a = truncate y
    where
        x = fromIntegral (a + 10)
        y = x - 12 * (x / 13)

注意我必须如何使用fromIntegral 来确保x 是(/) 运算符的正确类型。如果 x 是 Integral 类型，它就不会起作用。对 GHCI 中的函数的类型检查给了我这个信息：

Prelude> :t fromIntegral
fromIntegral :: (Integral a, Num b) => a -> b

Prelude> :t (/)
(/) :: Fractional a => a -> a -> a

显然fromIntegral 将Int/Integer 转换为一些Num 类类型（哪个？我不知道）。除法中缀运算符需要两个分数作为输入。现在看看this graphic，它总结了 Haskell 中的标准类型-类-关系。

Num 高于Fractional，这意味着不是每个Num-Type 都是Fractional。那么为什么(/) 接受一个通用的Num-type 作为参数呢？

我认为这是因为fromIntegral 并没有真正转换为Num（它们甚至都不能实例化，是吗？只能由具体类型继承），而是直接转换为Double 或Float。

如果是这样，它实际上转换为哪一个？为什么它实际上不在其定义中列出具体类型，而不是模糊和通用的Num 类类型？

Answer 1

fromIntegral 不会转换为一些模糊不可知的Num 类型。它转换为需要它的那个。也就是说，fromIntegral 不选择自己的结果类型；来电者确实如此。所以

fromIntegral :: Int -> Integer
fromIntegral :: Int -> Word
fromIntegral :: Integer -> Double

等等。在这种情况下，类型检查器会推断

minimalExample :: Integer -> Integer
minimalExample a = truncate y
  where
    x, y :: Fractional n => n
    x = fromIntegral (a + 10)
    y = x - 12 * (x / 13)

因为(/) 需要Fractional 类型。

然后默认机制启动以修复n：

minimalExample :: Integer -> Integer
minimalExample a = truncate y
  where
    x, y :: Double
    x = fromIntegral (a + 10)
    y = x - 12 * (x / 13)

您可能会期望结果会这样

minimalExample :: Integer -> Integer
minimalExample a = truncate (y :: Double)
  where
    x, y :: Fractional n => n
    x = fromIntegral (a + 10)
    y = x - 12 * (x / 13)

我当然做到了！但事实并非如此。可怕的单态限制开始生效，并迫使x 和y 在受约束类型n 中是单态的，因为它们不是（语法上的）函数。是的，单态限制很奇怪。