Question

考虑以下示例：

import Data.Constraint

class Bar a where
  bar :: a -> a

foo :: (Bar a) => Dict (Bar a) -> a -> a
foo Dict = bar

在Bar中选择foo实例时，GHC有两种选择可供使用：它可以使用Bar a上的foo约束中的字典，或者它可以使用运行时Dict来获取字典。有关字典对应不同实例的示例，请参阅this question。

GHC使用哪种词典，为什么它是＆＃34;正确＆＃34;选择？

Answer 1

它只选一个。这不是正确的选择;这是一个非常着名的疣。你可以用这种方式导致崩溃，所以这是一个非常糟糕的事态。这是一个简短的示例，只使用GADTs，它表明可以同时在范围内有两个不同的实例：

-- file Class.hs
{-# LANGUAGE GADTs #-}
module Class where

data Dict a where
  Dict :: C a => Dict a

class C a where
  test :: a -> Bool

-- file A.hs
module A where

import Class

instance C Int where
  test _ = True

v :: Dict Int
v = Dict

-- file B.hs
module B where

import Class

instance C Int where
  test _ = False

f :: Dict Int -> Bool
f Dict = test (0 :: Int)

-- file Main.hs
import TestA
import TestB

main = print (f v)

你会发现Main.hs编译得很好，甚至可以运行。它使用GHC 7.10.1在我的机器上打印True，但这不是一个稳定的结果。把它变成一个崩溃留给读者。

Answer 2

这是一个测试：

{-# LANGUAGE FlexibleInstances, OverlappingInstances, IncoherentInstances #-}
import Data.Constraint

class    C a    where foo :: a -> String
instance C [a]  where foo _ = "[a]"
instance C [()] where foo _ = "[()]"

aDict :: Dict (C [a])
aDict = Dict

bDict :: Dict (C [()])
bDict = Dict

bar1 :: String
bar1 = case (bDict, aDict :: Dict (C [()])) of
         (Dict,Dict) -> foo [()]              -- output: "[a]"

bar2 :: String
bar2 = case (aDict :: Dict (C [()]), bDict) of
         (Dict,Dict) -> foo [()]              -- output: "[()]"

上面的GHC碰巧使用＆＃34; last＆＃34;被纳入范围的字典。不过，我不会依赖这个。

如果您仅限于重叠实例，那么您将无法为同一类型引入两个不同的词典（据我所见），以及一切都应该没问题，因为字典的选择变得无关紧要。

但是，不连贯实例是另一种野兽，因为它们允许您提交通用实例，然后在具有更具体实例的类型中使用它。这使得很难理解将使用哪个实例。

简而言之，语无伦次的实例是邪恶的。

更新：我进行了一些进一步的测试。在单独的模块中仅使用重叠实例和孤立实例，您仍然可以获得相同类型的两个不同的字典。所以，我们需要更多的警告。： - （

Answer 3

GHC选择一个，这是正确的选择。相同约束的任何两个词典都应该是相同的。

重叠实体和非相干实体在破坏力方面基本相同;它们都会因设计而失去实例连贯性（程序中任何两个相同的约束都被同一个字典所满足）。 OverlappingInstances为您提供了更多的能力，可以根据具体情况确定哪些实例将被使用，但是当您将Dicts作为第一类值传递时，这并不是很有用。我只考虑使用OverlappingInstances，当我认为重叠实例在扩展上是等价的（例如，对于像Int这样的特定类型的更高效但是相同的实现），但即便如此，如果我足够关注性能来编写该专用实现，那么如果它没有被使用，那么它是一个性能错误吗？

简而言之，如果你使用OverlappingInstances，你放弃了在这里询问将选择哪个词典的权利。

现在确实可以在不使用OverlappingInstances的情况下破坏实例一致性。事实上，你可以在没有孤儿的情况下完成它，除了灵活实例之外没有任何扩展（可以说，当启用FlexibleInstances时，“孤儿”的定义是错误的）。这是一个非常长期存在的GHC错误，部分原因尚未解决，因为（a）它实际上不会直接导致任何人似乎知道的崩溃，并且（b）可能有很多程序实际上，它依赖于在程序的不同部分中为同一约束设置多个实例，这可能很难避免。

回到主题，原则上重要的是GHC可以选择任何可用于满足约束条件的字典，因为即使它们应该是相等的，GHC可能有更多关于它们的静态信息。其他。你的例子有点过于简单而无法说明，但想象你将一个论证传递给bar;一般情况下，GHC对通过Dict传入的字典一无所知，因此必须将其视为对未知函数的调用，但是您在特定类型foo调用了T对于范围内有Bar T个实例，GHC会知道bar约束字典中的Bar a是T的{{1}}并且可以生成调用已知函数，并可能内联bar的{{1}}并进行更多优化。

在实践中，GHC目前并不聪明，只使用最里面的字典。总是使用最外层的字典可能已经更好了。但是这样的情况下，有多个字典可供使用并不常见，所以我们没有很好的基准来测试。

GHC在多个范围内选择哪个词典？

3 个答案: