Question

我正在尝试在幻像类型中乘以单元数组（来自dimensional）而我遇到了函数依赖性问题。该问题的简化版本如下：

我有以下类型

data F (a:: [*]) = F String

其中字符串表示外语表达式和表示类型列表的幻像类型。

我可以做像

这样的事情

x = F "x" :: F '[Double]
y = F "(1,3)" :: F '[Int, Int]

我设法通过创建Nums类来实现这样的算术运算符，这是Num的列表。

class Nums (a::[*])
instance Nums '[]
instance (Num a, Nums as) => Num (a ': as)

然后我可以做instanciate Num F

instance Nums as => F as where
   (F a) * (F b) = F (a ++ "*" ++ b)
   ... etc ...

现在，我正在尝试使用物理单位做同样的事情。我可以用这种方式列出一种类型

import qualified Numeric.Units.Dimensional as Dim

data F (a::[*]) = F String
(!*!) :: (Num n, Dim.Mul a b c) => F '[Dim.Dimensional v a n]
                                -> F '[Dim.Dimensional v b n]
                                -> F '[Dim.Dimensional v c n]

(F a) !*! (F b) = F (a ++ "*" ++ b)

这似乎有用，我可以“乘以”不同单位的2'F，结果在校正单位。显然，我想将此概括为任何列表，并使用与我称之为Nums的{{1}}相同的技巧。

Muls

我收到class Muls a b c | a b -> c instance '[] '[] '[] instance (Num n, Mul a b c, Muls as bs cs) => Muls (Dim.Dimensional v a n ': as) (Dim.Dimensional v b n ': bs) (Dim.Dimensional v c n ': cs) !*! :: (Muls as bs cs) => F as -> F bs -> F cs (F a) !*! (F b) = F (a ++ "*" ++ b)错误：

Illegal Instance declaration

如果我使用Illegal instance declaration for ‘Muls (Dim.Dimensional v a n : as) (Dim.Dimensional v b n : bs) (Dim.Dimensional v c n : cs)’ The coverage condition fails in class ‘Muls’ for functional dependency: ‘a b -> c’ Reason: lhs types ‘Dim.Dimensional v a n : as’, ‘Dim.Dimensional v b n : bs’ do not jointly determine rhs type ‘Dim.Dimensional v c n : cs’ Using UndecidableInstances might help In the instance declaration for ‘Muls (Dim.Dimensional v a n : as) (Dim.Dimensional v b n : bs) (Dim.Dimensional v c n : cs)’扩展名，它似乎确实有效。我的问题是，为什么我需要这个扩展，有没有办法可以避免它？

或者，我可能会使用UndecidableInstances的类型系列版本来实现此功能。不幸的是，我需要自定义单位，并不清楚dimensional是否支持用户定义的单位。

Answer 1

默认情况下，Haskell要求实例选择是可判定的，即，尝试确定类型是否满足约束不会导致编译器中的无限循环。请考虑以下代码：

class A (a :: *)
class B (a :: *) 
instance A a => B a

这显然是实例会导致无限循环（它不会这样做！）。即使每个其他实例本身都不会导致无限循环，添加此实例也可以。可能有一个严格的证据证明这一点，但我不知道。

UndecidableInstances唯一能做的就是说“我保证我永远不会用导致无限循环的类型来调用我的函数，所以即使我的实例可以产生无限循环，我也要承担责任，确保不会发生“。

另一方面，形式的实例：

instance (C1 a1, C2 a2 ... Cn an) => C (T a1 a2 .. an)

永远不会产生无限循环，因为Haskell不允许无限类型，并且这个实例解包了一个构造函数，所以即使Ci引用回C，你最终也会得到一个类型具有0个类型参数的构造函数。

如果您编写的实例不可判定，则应该获取

test.hs:26:10:
    Constraint is no smaller than the instance head
      in the constraint: A a
    (Use UndecidableInstances to permit this)
    In the instance declaration for `B a'

我认为这是您在案例中应该看到的错误，并且显示您实际看到的错误应该被视为错误。

递归函数依赖不起作用

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