半群与半群类之间的关系

时间:2017-02-26 11:54:45

标签: haskell category-theory monoids semigroup

在上周,我一直试图抓住一些Haskell"核心"类型和类型类(但一直在研究Haskell最多两周),我发现了一些让我烦恼的事情:

  • a" Semigroupoid"是一个"类别"的概括,意味着任何类别都是一个半群,只是忽略了它自己的身份和定义

o = (.)

  • 也是" Semigroup"是一个" Monoid"的概括,与上面完全相同的含义:一个只需要忽略mempty并定义

(<>) = mappend

这两个事实本身,以及半群和半群只有一个组合元素(半群组成与半群乘法)以及类别和幺半群的概念的观点也有一个概念:&#34; unity&#34; (身份与单位元素)让人联想到,人们可以表达半群与半群之间的关系,以及类别与幺半群之间的关系如下

import Prelude hiding (id, (.))

import Data.Semigroupoid
import Data.Semigroup

import Control.Category
import Data.Monoid

instance Semigroupoid c => Semigroup (c a a) where
    (<>) = o

instance Category c => Monoid (c a a) where
    mempty = id
    mappend = (.)

main = putStrLn "Does not type-check!"

现在,我不确定为什么这不会编译; ghc编译器说:

All instance types must be of the form (T a1 ... an)
where a1 ... an are *distinct type variables*,
and each type variable appears at most once in the instance head.

但它恰好包括

{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}

在文件顶部修复了所有内容。

上面表达的关系似乎并没有建立在图书馆中,而半群与类别之间以及半群与幺半群之间的关系都是建立起来的。

是否有任何具体原因,我只是错过了它?

也许它与神秘的&#34; FlexibleInstances&#34;有什么关系?

非常感谢任何见解。

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

如果它只需要FlexibleInstances没有人会介意(该扩展是完全无害的),但不幸的是,一旦你添加了足够有趣的其他实例,它也会导致需要一个非常无害的其他扩展。即,

{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}

import Control.Category (Category)

instance Category c => Monoid (c a a)

data Nontrivial s q = Nontrivial {
      someLabel :: String
    , someValues :: [(s, Int)]
    , otherValues :: Maybe (String, q)
    , moreStuff :: ({-...-})
    }

instance (Monoid s, Monoid q) => Monoid (Nontrivial s q) where
  mempty = Nontrivial "" [] Nothing ()

main = case mempty :: Nontrivial String String of
  Nontrivial _ _ _ _ -> return ()

无法编译:

$ runhaskell  wtmpf-file6064.hs 

wtmpf-file6064.hs:17:13:
    Overlapping instances for Monoid (Nontrivial String String)
      arising from a use of ‘mempty’
    Matching instances:
      instance Category c => Monoid (c a a)
        -- Defined at wtmpf-file6064.hs:5:10
      instance (Monoid s, Monoid q) => Monoid (Nontrivial s q)
        -- Defined at wtmpf-file6064.hs:14:10
    In the expression: mempty :: Nontrivial String String
    In the expression:
      case mempty :: Nontrivial String String of {
        Nontrivial _ _ _ _ -> return () }
    In an equation for ‘main’:
        main
          = case mempty :: Nontrivial String String of {
              Nontrivial _ _ _ _ -> return () }

现在,您可以通过添加{-# OVERLAPPABLE #-} Pragmas来实现它,但这是一些相当繁琐的业务,可能会导致奇怪的行为。强烈避免这种情况。