Question

作为一个例子，假设我希望实现一个总结Num列表的函数。在编写代码的过程中，我希望使用Debug.Trace调试它：

module T where
import Debug.Trace

dosum :: (Num a) => [a] -> a
dosum xs = dosum' 0 xs
    where
        dosum' n [] = n
        dosum' n (x:xs) = trace (show n) $ dosum' (n+x) xs

问题是这不会编译：

Could not deduce (Show a) arising from a use of dosum'
from the context (Num a)

我可以将(Show a)添加到dosum，然后在我完成调试时删除它（在现实生活中，我希望有一个类型不一定在Show，但是我将用整数调试）。如果涉及一些函数，我会继续添加删除Show a语句，这会很麻烦。

我想要一个函数unsafeShow

unsafeShow :: a -> String

如果a为Show a则有效，如果不是，则可以自由崩溃。这可能吗？

Answer 1

不，这是不可能的。它会违反parametricity;根据调用的特定类型，不允许多态函数表现不同。它也会打破开放世界的假设，因为为类型添加Show实例会改变程序的行为。

它可能是一个有用的调试辅助工具，因为明确标记为不安全，但GHC不支持这样的功能，我不认为它的当前实现允许轻松添加一个。

一种可能的替代方案，如果你有许多具有相同类型类上下文的函数，并且有一个概念上的语义分组，那就是拥有类似

的类。

class (Num a) => Number a
instance (Num a) => Number a

您可以在签名中使用而不是Num，在调试时将声明更改为(Num a, Show a)。（然而，选择一个比Number更有意义的名称会更好！）

Answer 2

真正可怕的答案是使用unsafeCoerce模块中的Unsafe.Coerce。听起来就是这样 - 它是绕过类型系统的通用工具，如果你弄错了，就不会出现类型错误或异常，你会遇到分段错误。

在这种情况下，您可以unsafeCoerce一个您已经知道的Integer到Integer的值，这样类型系统也可以识别它也是一个整数。然后你可以像往常一样展示它（确保提供一个明确的类型签名，因此show知道它显示的内容 - 它无法推断，因为unsafeCoerce可以返回任何类型！）

但是，如果您不小心使用unsafeCoerce调用Integer以外的代码，崩溃，内存损坏，可能会发生任何事情 - 您只是完全抛弃了您的安全网。

一般来说，unsafeCoerce的唯一“安全”用途是你已经知道的类型之间相同，但是类型检查器没有（或者其他一些专门的用例，见the docs）。即便如此，除非你的评论解释了为什么它是唯一的选择，否则读取你的代码的人会非常不满意。

Answer 3

这是不可能的。（注意1）

1：一个例外是您可以通过a -> String函数转储GHC堆的堆结构。你可以，例如始终通过vacuum将值转换为十六进制指针值。这不太可能是你想要的。此功能与GHCi调试器用于显示任意堆值的功能相同。

Answer 4

在纯Haskell中实现unsafeShow函数是不可能的。 GHC可以提供一个，但目前它没有。

但是，您可以查看GHCi调试器。这允许您打印没有Show实例的东西。（此外，它允许您避免评估无法评估的内容，这可能很有用。）

Answer 5

通常我会注释掉类型签名，但是如果一个函数在树中很深，那会很烦人。您可以尝试使用重写规则将多态函数替换为已修改的变体。

-- original function, should add NOINLINE to make sure your rule gets a chance to fire.
{-# NOINLINE dosum #-}
dosum :: (Num a) => [a] -> a

-- a version with added debugging
dosumShow :: (Num a, Show a) => [a] -> a

{-# RULES "sub/dosum" forall x. dosum x = dosumShow x #-}

Answer 6

这是GHC版本7.4.1？从它release notes：

Num类不再具有Eq或Show超类。因此，许多其他类和函数都获得了明确的Eq或Show约束，而不是依赖于Num约束来提供它们。

您可以通过以下方式制作适用于Haskell98 / Haskell2010和GHC的代码：



每当你创建一个类型的Num实例时，也会生成Show和Eq实例，并且



每当你给一个函数，实例或类一个Num t约束时，也给它显示t和Eq t约束。

您的代码在以前版本的GHC中运行良好（我在7.0.4中尝试）。

是否可以在Haskell中强制类到类？

6 个答案: