为什么这个新类型没有被赋予正确的 Read 实例？

Question

我从Data.IP 创建了IP 类型的newtype 别名：

{-# LANGUAGE GeneralizedNewtypeDeriving #-}

module IPAddress (IPAddress) where

import Data.IP (IP)
import Database.PostgreSQL.Simple.ToField

newtype IPAddress = IPAddress IP
    deriving (Read, Show)

instance ToField IPAddress where
    toField ip = toField $ show ip

（我想让它成为ToField 的实例而不创建孤立实例。）

不过，新类型似乎并没有以应有的方式支持 Read。在这个 GHCi 成绩单中，您可以看到给定的字符串可以解释为 IP，但不能解释为 IPAddress：

*Main IPAddress> :m + Data.IP
*Main IPAddress Data.IP> read "1.2.3.4" :: IP
1.2.3.4
*Main IPAddress Data.IP> read "1.2.3.4" :: IPAddress
IPAddress *** Exception: Prelude.read: no parse

无论我是否启用了 GeneralizedNewtypeDeriving，行为都是相同的。为什么IPAddress 的Read 实例与IP 的实例不同？

Answer 1

GHC 具有三种派生类型类实例的机制：

• Haskell 标准中概述的normal deriving mechanism，它可以为一组小的预定义类派生实例（Eq、Ord、Enum、Bounded、Read 和 Show ）。
  • 可以使用DeriveFunctor、DeriveFoldable、DeriveTraversable 和DeriveLift 扩展来扩展可以派生的类集，这些扩展在启用时与标准中列出的类的处理方式相同。
• GeneralizedNewtypeDeriving，它可以派生遵循包装类型上的实例的实例。
• DeriveAnyClass，它将派生类转换为空实例声明。

这里有问题。构建一个场景是非常容易的，其中一个以上的机制可以用于派生一个实例，并且实例可以完全不同！在您的示例中，普通派生 和 新类型派生都可以应用。如果您还启用了DeriveAnyClass，它也可以应用。

为了消除歧义，GHC 使用您无法更改的硬编码规则，它会从上到下尝试：

1. 如果可以使用普通派生机制派生类，请使用该机制。
2. 如果启用了DeriveAnyClass，请使用它。
3. 如果启用了GeneralizedNewtypeDeriving 并且声明的数据类型是新类型，请使用它。

请注意，这意味着同时打开DeriveAnyClass 和GeneralizedNewtypeDeriving 实际上毫无价值。如果有的话，应该交换底部的两条规则，但现在不能真正改变。

在您的情况下，由于Read 是一个可以通过普通派生机制为其派生实例的类，因此 GHC 使用该类而不是使用 newtype 派生，并且您会得到您所看到的行为。这与Show 的工作方式也是一致的——派生Show 将产生一个在输出中包含IPAddress 的实例——所以Read 应该遵循相同的格式以满足Read 的一个法则。

如果有一些机制来指示 GHC 使用特定的派生机制，那就太好了，但目前还没有。在这种情况下，您必须手动编写实例。幸运的是，这并不难。