将GADT转换为幻像类型

时间:2015-05-03 18:50:32

标签: ocaml adt gadt

我正在玩OCAMl中的GADT和幻影类型。我明白GADT是描述某些幻像类型的便利 - 如果我错了,请纠正我。所以我决定尝试将使用GADT类型的程序转换为具有ADT和幻像类型的程序。

我从this blog post开始采用GADT计划作为起点。这是一个小的bool / int表达式求值器,这是它的要点:

module GADT = struct
  type _ value =
    | Bool : bool -> bool value
    | Int : int -> int value

  type _ expr =
    | Value : 'a value -> 'a expr
    | If : bool expr * 'a expr * 'a expr -> 'a expr
    | Eq : 'a expr * 'a expr -> bool expr
    | Lt : int expr * int expr -> bool expr

  let rec eval : type a. a expr -> a = function
    | Value (Bool b) -> b
    | Value (Int i) -> i
    | If (b, l, r) -> if eval b then eval l else eval r
    | Eq (a, b) -> eval a = eval b
    | Lt (a,b) -> a < b
end

所以我开始将其转换为ADT +幻像类型,如下所示:

module ADT = struct
  type 'a value =
    | Bool of bool
    | Int of int

  let _Bool b : bool value = Bool b
  let _Int  i :  int value = Int i

  type 'a expr =
    | Value of 'a value
    | If of bool expr * 'a expr * 'a expr
    | Eq of 'a expr * 'a expr
    | Lt of int expr * int expr

  let _Value v : 'a expr = Value v
  let _If (cond, cons, alt) : 'a expr = If (cond, cons, alt)
  let _Eq (left, right) : bool expr = Eq (left, right)
  let _Lt (left, right) : bool expr = Lt (left, right)

  let rec eval : type a. a expr -> a = function
    | Value (Bool b) -> b
    | Value (Int  i) -> i
    | If (cond, cons, alt) -> if eval cond then eval cons else eval alt
    | Eq (left, right) -> eval left = eval right
    | Lt (left, right) -> left < right
end

您无法控制ADT构造函数的类型变量,因此我创建了自己的_Bool_Int等构造函数来强制使用必要的类型。

但是,我的ADT模块无法编译:

  let rec eval : type a. a expr -> a = function
    | Value (Bool b) -> b
                        ^
Error: This expression has type bool but an expression was expected of type a 

此时我认为我的想法是有缺陷的,你不能用这种方式将GADT转换为ADT。但是,我想听听有关此主题更有经验的人。

1 个答案:

答案 0 :(得分:6)

你不能在没有GADT的情况下这样做,因为幻像类型不能作为编译器的见证,表达式具有特定的类型,因为使用幻像类型,你实际上可以执行以下操作:

let bool b : int value = Bool b;;
val bool : bool -> int value = <fun>

这就是为什么有幻影类型是不够的,这就是为什么在OCaml中引入GADT的原因。