Question

我试图定义一个非常简单的数据结构，假设将Infinity元素添加到Num下的任何类型。我还将它放在已定义的类NumContainer下，该类具有使用常规fromNum构造NumWithInf的方法Num。代码非常简单。

data NumWithInf a = Infinity | Finite a deriving Show

class NumContainer k where
    fromNum :: Num a => a -> k

instance Num a => NumContainer (NumWithInf a) where
    fromNum x = Finite x

然而，当我运行它时，GHCI给了我以下错误：

hw.hs:7:24:
    Could not deduce (a ~ a1)
    from the context (Num a)
      bound by the instance declaration at hw.hs:6:10-45
    or from (Num a1)
      bound by the type signature for
                 fromNum :: Num a1 => a1 -> NumWithInf a
      at hw.hs:7:5-24
      `a' is a rigid type variable bound by
          the instance declaration at hw.hs:6:10
      `a1' is a rigid type variable bound by
           the type signature for fromNum :: Num a1 => a1 -> NumWithInf a
           at hw.hs:7:5
    In the first argument of `Finite', namely `x'
    In the expression: Finite x
    In an equation for `fromNum': fromNum x = Finite x
Failed, modules loaded: none.

据我所知，它表示x中的Finite x与签名a中的fromNum :: Num a => a -> k的类型不一定相同。我该如何指定？

Answer 1

一个简单的解决方案（即不使用花哨类型系统欺骗的解决方案）使您的班级使用类型* -> *而不是*。实际上，这只是意味着你将其定义为：

class NumContainer k where
    fromNum :: Num a => a -> k a -- Result type parametrised on `a`

然后该实例变为：

instance NumContainer NumWithInf where
    fromNum x = Finite x

请注意，没有地方可以在实例中放置Num约束。无论如何这都是不必要的 - fromNum类型中的约束已经足够好了。

Answer 2

问题是您尝试将fromNum从任意Num定义到任何其他Num，这是不可能的。你想要像

这样的东西

fromNum x = Finite (toNum x)

其中toNum将x转换为正确的Num。在一般情况下这是不可能的。但是，您的容器实际上是一个应用仿函数，您的函数fromNum（签名较窄a -> k a）只是pure。

此外，您可以轻松定义Num的{{1}}个实例，然后您可以将NumContainer实现为

fromInteger

现在可以进行转换，因为您不是从任意frommInteger a = Finite (fromInteger a)开始，而是从Num开始。

另请注意，目前只有一个Integer您的类型与Infinite同构。

Answer 3

为什么需要类型类？通常需要类型类来根据类型重载函数。因此，除非您计划使用不同的容器，否则您可能不需要类型类，而只能执行

 fromNum :: Num a => a -> NumWithInf a
 fromNum = Finite

但是，您的问题“当存在类型类限制时，如何在实例语句中指定类型？”您可以使用MultiParamTypeClasse执行此操作，并将a作为类型类的参数传递。

{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses, FlexibleInstances #-}

data NumWithInf a = Infinity | Finite a deriving Show

class NumContainer a k  where
       fromNum :: Num a => a -> k

instance Num a => NumContainer a (NumWithInf a) where
       fromNum x = Finite  x

当存在类型类限制时，如何在实例语句中指定类型？

3 个答案: