如何使用函数依赖和存在量化来删除不必要的参数到我的类型

时间:2013-01-22 02:53:25

标签: haskell types existential-type gadt

在我正在处理的HLearn库中,我有一些容器数据类型如下所示:

data (Model params model) => Container' params model = Container'
    { baseparams :: params
    , basemodel  :: model
    }

问题是这种类型使用起来很难,因为paramsmodel都是唯一确定的:

class Model params model | params -> model, model -> params

因此,如果我在指定类型时不必指定它们,那将会更方便。编译器能够自动为我完成。

我解决这个问题的想法是创建一个使用存在量化的类型别名:

type Container model = forall params . (Model params model) => Container' params model

但这不起作用。如果我像往常一样制作Container'实例,一切正常:

data ContainerParams params = ContainerParams params

instance (Model params model) => Model (ContainerParams params) (Container' params model)

但是当我使用Container类型时:

instance (Model params model) => Model (ContainerParams params) (Container model)

ghc爆炸:

  

非法多态或限定类型:容器模型       在“Model(ContainerParams params)(容器模型)”的实例声明中

我不知道此错误消息的含义。是否有可能以某种方式修复我的解决方案以创建Container类型,您不必指定参数?


编辑:我应该注意,将forall语句移动到Container'声明似乎需要一堆unsafeCoerce s,所以这似乎是一个糟糕的解决方案。

此外,我可以将type Container更改为data Container并让事情发挥作用,但这需要我重新声明Conatiner'所属的所有实例,而我不想去做。我有许多不同的类型遵循这种模式,因此似乎应该有一种通用的方法来解决这个问题。

1 个答案:

答案 0 :(得分:12)

我不确定您是否需要通用或存在量化。无论哪种方式,最好将其包装成新鲜的类型。

强烈建议:不要在普通数据类型上使用约束头。他们会让你的生活更加艰难,而不是更容易。他们没有任何用处。

生存

{-# LANGUAGE GADTs #-}
data Container' params model = Container'
{ baseparams :: params
, basemodel  :: model
}
data Container p m where
  Container :: Model params model => Container' params model -> Container params model

通用

{-# LANGUAGE Rank2Types #-}
data Container' params model = Container'
{ baseparams :: params
, basemodel  :: model
}
newtype Container model = Container (forall params . Model params model => Container' params model)

您不能在类型类实例中使用通用或限定类型。所以

instance Model (ContainerParams params) (Container model)
由于类型同义词扩展为

,因此不允许

instance Model (ContainerParams params) (forall ...)

在我的GADT解决方案中,我将parammodel都视为参数。这是因为需要知道的重要事项:功能依赖性不会融合!并且,编译器不会假定它们为了类型检查而汇合。函数依赖性仅用于指导约束求解器(在某种程度上它们类似于prolog中的“cut”之类的额外逻辑构造)。如果您想要融合,请使用TypeFamilies

class Model model where
  type Param model
  ...

或者这样做的好方法

class (model ~ (TheModel param),param ~ (TheParam model)) => Model model param where
    type TheModel param
    type TheParam model

与fundep具有相同的双向性。然后,这会让你把你的存在实例写成

data Container model where
   Container :: Model model param => Container' model param -> Container model

然后你就可以把两个容器组合成相同的model类型,知道存在量化的params会匹配。使用它,您可以定义

data HasParam model where
   HasParam :: Model model param => HasParam model

data GADTContainer model where
   GADTContainer :: Model model param => Container' model param -> GADTContainer model

newtype NewContainer model 
   = NewContainer (forall param. Model model param => Container' model param)

然后元组(HasParam model, NewContainer model)可证明与GADTContainer model同构,这也解释了这些类型之间的关系

无论如何,一旦你有了这个,你可以使用适当的包装类型定义你的实例。