Question

在我的Haskell程序中，我有一些类型表示＆＃34;形状＆＃34;的抽象概念，即

-- | Class representing shapes.
class Shape a where
  isColliding :: (Shape b) => a -> b -> Bool
  centroid :: Point

-- | Class representing shapes composed of a finite number of vertices 
and line segments connecting them.
class (Shape a) => Polygon a where
  vertices :: a -> Vertices

如您所见，Polygon自然是Shape的子类。我也有一些数据类型是这些不同类型类的实例。例如：

data Box = Box Point Point Angle

instance Shape Box where
  ...

instance Polygon Box where
  ...

---------------------------------

data Circle = Circle Point Radius

instance Shape Circle where
  ...

我有更多可能的形状，例如NGon，RegularNGon等。我希望能够实现isColliding，但是计算两个形状是否为碰撞取决于Shape的特定实例的实现。例如，要计算两个框是否发生碰撞，我需要它们的顶点列表。所以我有几个问题：

无论如何，＆＃34;专门化＆＃34;我的函数isColliding，以便以特定的方式定义isColliding :: (Polygon b) => Box -> b -> Bool类型的碰撞？
我的数据类型的结构是解决此问题的最佳方法，还是在重构整个事物以消除此问题时，我是否滥用了类型类和数据类型？

我对Haskell很陌生，所以如果我的问题措辞不当或需要澄清，请告诉我。

Answer 1

您当前的Shape班级说“isColliding可以判断此形状是否与另一个形状相交，只使用另一个形状上的Shape 方法”，因为其签名(Shape b) => a -> b -> Bool仅告诉您b的实例为Shape。所以你说得对，这不是你想要的。

您可以做的一件事是使用MultiParamTypeClasses来描述两种类型之间的关系：

{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses #-}

class Colliding a b where
  collidesWith :: a -> b -> Bool

然后为各种类型的具体组合创建实例：

instance Colliding Circle Box where
  Circle p r `collidesWith` Box p1 p2 θ = {- … -}

在定义实现时，您知道a和b的具体类型。这对你的用例来说可能已经足够了。

但是，如果您有 n 类型，则会留下 n ²实例。如果你试图定义像这样的多态实例，你会遇到问题：

instance (HasBoundingBox b) => Colliding Circle b where
  collidesWith = {- … -}

因为此与<{1}}的所有其他实例重叠：Colliding Circle将匹配任何类型，并且只添加{{{ 1}}必须有b的实例。在实例解析后检查该约束。您可以使用b或较新的HasBoundingBox / OverlappingInstances / OVERLAPPABLE pragma解决此问题，以告知GHC选择最具体的匹配实例，但如果你刚刚熟悉Haskell，这可能比它的价值更麻烦。

我不得不考虑更多，但肯定有其他方法。在最简单的情况下，如果您只需要处理几种不同的形状，那么您可以将它们设为单个和类型而不是单独的数据类型：

OVERLAPPING

然后，您的OVERLAPS函数可以是data Shape = Circle Point Radius | Box Point Point Angle | …类型，只是在此类型上匹配模式。

一般来说，如果您正在编写类型类，那么它应该附带 law ，以了解实例的行为方式，例如来自isColliding的{{1}}。如果你不能想到任何应该总是适用于你的类实例的方程式，你应该更喜欢使用普通的旧函数和数据类型来表示事物。

在超类函数

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