Question

我正在阅读真实世界Haskell 第151页，我已经盯着以下段落一个多小时了：

回想一下，String是一个同义词 [Char]，反过来又是[a]的类型其中Char代替了类型参数a。根据Haskell 98的说法规则，我们不允许提供键入时代替类型参数我们写一个实例。换一种说法，写一篇文章对我们来说是合法的 [a]的实例，但不是[Char]的实例。 16条评论5335

它只是没有下沉。盯着the (free not pirated) copy of RWH chapter 6我看到很多的其他人真的很痛苦。我仍然不理解评论......

首先，关于这一切的一切都让我感到困惑，所以如果您觉得可以解释有关此段落的任何内容，请{I} TypeSynonymInstances。

这是我的问题：

Int是数据构造函数
String是数据构造函数 AND 类型同义词

现在我无法回答这些问题：

为什么类型同义词会排除使类型成为类型类的成员（我正在寻找可能与类型同义词的编译或实现有关的某些原因）？
为什么语言的设计者不想要这种语法（我要求推理不是广泛的理论或unicode数学符号）。
我看到这行“类型[a]，其中Char替换了类型参数a”，我想知道为什么我不能用它代替“键入一个其中Int替换类型参数a“。

谢谢！

Answer 1

我认为问题的一部分是两个很大程度上不相关的限制：

没有类型同义词实例意味着实例只能是使用data或newtype声明的内容，而不是type。这禁止String，但不禁止[Char]。
没有灵活的实例意味着实例只能提到一个不是变量的类型，只有该类型可以用作类型构造函数。这禁止Maybe Int和f Int，但不禁止Maybe a。

以下是GHCi对Int，Char和String所说的内容：

data Char = GHC.Types.C# GHC.Prim.Char#
data Int = GHC.Types.I# GHC.Prim.Int#
type String = [Char]

Int和Char都是没有类型变量参数的简单类型;没有涉及类型构造函数，因此您可以非常自由地使用它们创建实例。

然而，

字符串在两个计数上失败。它是一个类型的同义词，这是不允许的，它也是应用于非变量的类型构造函数，即应用于Char的列表类型构造函数。

为了进行比较，请注意[a]，Maybe a和Either a b在实例中均有效，但[Int]，Maybe [a]和{{1}被禁止;希望你现在能明白为什么。

关于你的直接问题，我不知道用这种方式设计语言的原始动机是什么，而且我没有资格做出关于“最佳实践”的权威性陈述，而是我自己的个人编码我真的不犹豫地使用这些pragma：

Either String a

你总是可以去看packages that use pragmas。看起来，灵活的实例确实得到了相当多的使用，并且来自“可敬的”软件包（例如，在Parsec的源代码中有几个点击）。

Answer 2

实际上，Int和String都不是数据构造函数。也就是说，您不能使用它们来创建

的值

> (Int 42, String "bob")
<interactive>:1:1: Not in scope: data constructor `Int'
<interactive>:1:9: Not in scope: data constructor `String'

Int命名一种新的，不同的代数数据类型。 String是已存在类型的“类型同义词”或别名：[Char]。问题是Haskell 98说你不能在实例声明中使用类型同义词。

我不能说为什么Haskell 98报告的作者在这种情况下选择限制类型同义词。它们有很多限制。例如，它们不能被部分应用（如果它们采用类型参数）。我认为§4.2.2结尾处有一条线索：

类型同义词很方便，但是严格的句法，制作机制类型签名更具可读性。一个同义词及其定义是完全可以互换，除了实例的实例类型声明（第4.3.2节）。

据推测，有一种程序编译方法，这种语法可互换性会导致实例出现问题。也许它与它们从包中泄漏的实例的显着方面有关...

至于你的上一个问题，我认为这个解释会混淆两件事：1）String是[Char]的类型同义词，而[a]又是一般类型{{1}的特化2）即使没有同义词，[Char]也不能在实例的头部使用。

第二个问题与类型同义词无关，但是实例头必须将类型构造函数的所有类型参数都设置为变量，而不是具体类型。也就是说，您无法为某些类定义[Int]和[Char]的单独实例，您只能定义实例[a]。（请记住，尽管语法很方便，[]是一个类型构造函数，里面的东西是类型参数。）

同样，我不知道为什么报告会限制这些，但我怀疑它也与编译策略有关。由于GHC的实例编译策略可以处理这个问题，因此您可以通过-XFlexibleInstances在GHC中放宽此约束。

最后，我看到两个扩展都在相当多的代码中启用，但也许具有更多Haskell经验的人可以权衡它们是否是“最佳实践”或不是。

Answer 3

Haskell 98

实例头必须具有C（T u1 ... uk）形式，其中T是由数据或newtype声明定义的类型构造函数（参见TypeSynonymInstances），ui是不同的类型变量，并且
上下文中的每个断言必须具有C'v形式，其中v是ui之一。

因此使用instance ClassName TypeConstructor where和TypeConstructor 必须如Int，Double或[a]是有效的，请确保只有[]涉及类型构造函数!!

BTW，[TypeConstructor]是类型构造函数，因此无法使用[NewType]，但允许使用[TypeVariable]和{{1}}。

这是Haskell的限制，我们可以通过启用FlexibleInstances来避免它。

Answer 4

Int和String是类型，而不是数据构造者。字符串恰好是[Char]的别名，也可以写为List Char。数据构造函数类似于Just，因此Just 3是Maybe Int类型的值。这里解释了类型同义词实例：

http://hackage.haskell.org/trac/haskell-prime/wiki/TypeSynonymInstances

类型同义词对类型类实例的影响是什么？ GHC中的TypeSynonymInstances pragma有什么作用？

4 个答案: