Question

这个程序编译没有问题：

bar :: MonadIO m
    => m String
bar = undefined

run2IO :: MonadIO m
       => m String
       -> m String
run2IO foo  = liftIO bar

当我将bar更改为foo（参数名称）时，

run2IO :: MonadIO m
       => m String
       -> m String
run2IO foo  = liftIO foo

我明白了：

无法将类型'm'与'IO'匹配         'm'是绑定的刚性类型变量             run2IO的类型签名:: MonadIO m =＆gt; m String - ＆gt; m String   ...

预期类型：IO字符串   实际类型：m String ...

为什么这2个案例不相同？

Answer 1

请记住liftIO的类型：

liftIO :: MonadIO m => IO a -> m a

重要的是，第一个参数必须是具体的IO值。这意味着当您有表达式liftIO x时，x必须是IO a类型。

当Haskell函数被普遍量化时（使用隐式或显式forall），这意味着函数调用者选择替换类型变量的内容。例如，考虑id函数：它的类型为a -> a，但在评估表达式id True时，id采用类型Bool -> Bool，因为{ {1}}被实例化为a类型。

现在，再考虑一下你的第一个例子：

Bool

run2IO :: MonadIO m => m Integer -> m Integer run2IO foo = liftIO bar参数在这里完全不相关，所以真正重要的是foo表达式。由于liftIO bar 要求其第一个参数属于liftIO类型，因此IO a 必须属于bar类型。但是，IO a是多态的：它实际上具有类型bar。

幸运的是，MonadIO m => m Integer有一个IO个实例，因此使用MonadIO将bar值实例化成为IO，没关系，因为IO Integer是普遍量化的，所以它的实例化是通过它的使用来选择的。

现在，考虑另一种使用bar的情况。这个似乎就像它一样，但它实际上根本不存在：这次，liftIO foo值是函数的参数，而不是单独的值。量化是在整个函数上，而不是单个值。要更直观地理解这一点，再次考虑MonadIO m => m Integer可能会有所帮助，但这一次，请考虑其定义：

id

在这种情况下，id :: a -> a id x = x无法在其定义中实例化为x，因为这意味着Bool只能处理id值，这显然是错误的。实际上，在Bool的实现中，id必须完全一般地使用 - 它不能被实例化为特定类型，因为这会违反参数保证。

因此，在x函数中，run2IO必须完全一般地用作任意foo值，而不是特定的MonadIO实例。 MonadIO调用尝试使用不允许的特定liftIO实例，因为调用者可能不会提供IO值。

当然，您可能希望以与IO相同的方式量化函数的参数;也就是说，您可能希望实例选择其实例化，而不是调用者。在这种情况下，您可以使用bar语言扩展名使用显式RankNTypes指定其他类型：

forall

这将是类型检查，但它不是一个非常有用的功能。

Answer 2

首先，您在liftIO上使用bar。这实际上需要bar :: IO String。现在，IO碰巧（通常）是MonadIO上的一个实例，所以这很有效 - 编译器只是抛弃了bar的多态性。

在第二种情况下，编译器无法决定使用哪个特定monad作为foo的类型：它是由环境修复的，即调用者可以决定什么它应该是MonadIO个实例。要再次获得选择IO作为monad的自由，您需要以下签名：

{-# LANGUAGE Rank2Types, UnicodeSyntax #-}

run2IO' :: MonadIO m
       => (∀ m' . MonadIO m' => m' String)
       -> m String
run2IO' foo  = liftIO foo

...但是我不认为你真的想要那样：你也可以写

run2IO' :: MonadIO m => IO String -> m String
run2IO' foo  = liftIO foo

或只是run2IO = liftIO。

Haskell：函数签名

2 个答案: