Question

假设我们有以下newtype定义：

newtype A = A { _run :: Monad m => A -> [Int] -> m Int }

这不能用GHC 8.0.2编译：

error: Not in scope: type variable ‘m’

使用像m或IO这样的具体类型类替换[]确实可以编译，正如我所期望的那样。鉴于这没关系，为什么GHC不允许上面的签名？在newtype内添加类型类约束有什么问题？

Answer 1

这取决于您在A中尝试存储的内容。

如果您尝试存储此类任何功能，只要m为Monad，请将其用作类型参数，并在您的函数中指定此约束：

newtype A m = A { _run :: A m -> [Int] -> m Int }

myFunction :: Monad m => A m -> A m

然后，您可以在构造函数中包含A [] -> [Int] -> [Int]或A Maybe -> [Int] -> Maybe Int等内容。

f :: A Maybe -> [Int] -> Maybe Int
f _ (x:_) = Just x
f _ [] = Nothing

g :: Monad m => A m -> [Int] -> m Int
g _ xs = return $ head xs

myA :: A Maybe
myA = A f  -- this works

myOtherA :: Monad m => A m
myOtherA = A g  -- this works too

另一方面，如果要强制存储的数据是多态的，可以使用GHC扩展RankNTypes。

{-# LANGUAGE RankNTypes #-}
newtype A = A { _run :: forall m. Monad m => A -> [Int] -> m Int }

myFunction :: A -> A

你在构造函数中不能拥有A -> [Int] -> [Int]或A -> [Int] -> Maybe Int之类的内容，因为forall强制它们优先于任何 {{ 1}}，所以它必须是Monad m类型。

Monad m => A -> [Int] -> Maybe Int

如果您打算为f :: A -> [Int] -> Maybe Int f _ (x:_) = Just x f _ [] = Nothing g :: Monad m => A -> [Int] -> m Int g _ xs = return $ head xs myA :: A myA = A f -- this does not work ; it wants forall m. Monad m => m, not [] myOtherA :: A myOtherA = A g -- this does work - 值使用不同的特定Monad实例，这只会非常有用。例如，镜头通过使用不同的仿函数来对镜头做不同的事情。

Answer 2

这是可能的：

{-# LANGUAGE RankNTypes #-}
newtype A = A { _run :: forall m. Monad m => A -> [Int] -> m Int }

很难说出你想做什么，但这并不是很有用。类型A的任何值都需要适用于所有monad（您无法选择）。

这也是可能的，具有相同的限制：

{-# LANGUAGE GADTs #-}
data A where A :: Monad m => (A -> [Int] -> m Int) -> A

但也许你的意思更像是

newtype A m = A { _run :: A m -> [Int] -> m Int }

这允许使用不同monad的不同类型A的值。

Answer 3

在创建Monad类型的数据时，GHC如何知道要使用的A实例？

或者换句话说，类型变量m不在类型定义左侧的范围内。这意味着它不知道m应该是什么，并且不能解决它。这是隐含的。

我确信你可以用扩展程序做一些你想做的事情，可能使用明确的forall。（RankNTypes扩展名），但是我们需要知道你的内容。

可以在newtype定义中使用类型类约束吗？

3 个答案: