Question

我有一个实体列表，比方说[Entity]。每个Entity具有不同的功能，例如一些可以绘制到屏幕，而其他可以发出声音。所有这些都可以打印出来以获得调试信息。

鉴于此，我们可能会有三个类型类：Show，Draw＆amp;声音。一个实体可能是Show和Draw的实例，而另一个实体可能是Show和Sound。

我试图找到Entity的类型，给定这些约束，并且考虑到我想按功能遍历列表，例如：找到可以显示的所有实体，或者所有能播放声音的实体。

到目前为止，我无法用haskell的类型系统来表达这一点，唯一的方法似乎是使用运行时检查，基本上是实现我自己的约束系统。

有什么想法吗？

Answer 1

如果您要以不同于构造和使用Entity的方式使用类型类，我建议使用这些类型类进行建模 - 否则会浪费时间和代码行。请参阅the existential typeclass (anti-)pattern。

您描述Entity的方式是“功能”的集合。包含要素字段的记录是对此进行建模的常用且简洁的方法。对于可选功能，请使用Maybe：

data Entity = Entity {
    image :: Maybe Image,
    sound :: Maybe Sound,
    debug :: String
}
instance Show Entity where show = debug

（我使用的是语义上有意义的名称，例如Image和Sound，如果你想对这些名称进行必要的考虑，你可以替换IO ()。）

请记住，您可以在这里使用HOF，因此功能特性是可以接受的：

    converse :: Maybe (Question -> Answer)

通常用于此问题的模式是，不是使用Entity { ... }创建实体，而是让它们专门化为默认值：

defaultEntity :: Entity
defaultEntity = Entity {
    image = Nothing,
    sound = Nothing,
    debug = "<Entity>"
}

然后定义如下的实体：

invisibleDog :: Entity
invisibleDog = defaultEntity {
    debug = "<Invisible Dog>",
    sound = Just (Sound.resource "woof.wav")
}

现在，当您添加新功能时，您只需要更新defaultEntity，所有其他实体都将继承默认值。

Answer 2

尝试在类型级别表达Entity之间的差异，您将没有太多运气。至少，如果你想将它们存储在同质[]中，那就不是了。您立即受到限制，Entity的所有值必须按类型无法区分。

我认为类型类或存在性类型不是必需的。我建议如下：

data Trait = Showable String | Drawable Image | Playable Sound

根据您计划绘制图像/播放声音的方式定义Image和Sound。然后Entity是这些特征的简单可组合集合：

newtype Entity = Entity (Set Trait)

您可以轻松地为Monoid提供Entity个实例，以允许Trait的组合。然后，您可以“按功能遍历列表”，如下所示：

showables :: [Entity] -> [Entity]
showables = filter $ \(Entity es) -> any isShowable (Set.toList es)
    where isShowable (Showable _) = True
          isShowable _ = False

具有Drawable和Playable的相似功能。

此解决方案是否满足您的所有标准？

编辑： luqui指出了这个模型的一些缺陷。可以使用手动Eq和Ord个实例来避免这些情况。

instance Eq Trait where
    Showable _ == Showable _ = True
    Drawable _ == Drawable _ = True
    Playable _ == Playable _ = True
    _ == _ = False

instance Ord Trait where
   Showable _ <= _ = True
   _ <= Playable _ = True
   _ <= _ = False

现在Trait中无法复制Set并提供可行的Ord实例。这有点拉伸，可能不适合您的用例。

haskell中的通用实体列表

2 个答案: