Question

我非常理解3/4其余的语言，但每次我在我的代码中以有意义的方式使用类时，我都会得到根深蒂固。

为什么这个非常简单的代码不起作用？

data Room n = Room n n deriving Show

class HasArea a where
  width :: (Num n) => a -> n

instance (Num n) => HasArea (Room n) where
  width (Room w h) = w

所以，房间宽度用整数或浮点数表示，我不想在此时限制它。类和实例都将n类型限制为Nums，但它仍然不喜欢它，我收到此错误：

Couldn't match expected type `n1' against inferred type `n'
  `n1' is a rigid type variable bound by
       the type signature for `width' at Dungeon.hs:11:16
  `n' is a rigid type variable bound by
      the instance declaration at Dungeon.hs:13:14
In the expression: w
In the definition of `width': width (Room w h) = w
In the instance declaration for `HasArea (Room n)'

所以它告诉我类型不匹配，但它没有告诉我它认为它们是什么类型，这将是非常有帮助的。作为旁注，是否有任何简单的方法来调试这样的错误？我知道这样做的唯一方法是随机更改内容直到它起作用。

Answer 1

你得到的错误确实告诉你它认为类型应该是什么;遗憾的是，这两种类型都由类型变量表示，这使得它更难以看到。第一行表示您提供了表达式类型n，但它希望为其指定类型n1。要弄清楚这些是什么，请看下几行：

`n1' is a rigid type variable bound by
     the type signature for `width' at Dungeon.hs:11:16

这表示n1是一个类型变量，其值已知，因此无法更改（“刚性”）。由于它受width类型签名的约束，因此您知道它受到行width :: (Num n) => a -> n的约束。范围内还有另一个n，因此n已重命名为n1（width :: (Num n1) => a -> n1）。接下来，我们有

`n' is a rigid type variable bound by
    the instance declaration at Dungeon.hs:13:14

这告诉您Haskell从行n中找到了类型instance (Num n) => HasArea (Room n) where。报告的问题是n，即为width (Room w h) = w计算的GHC类型，与n1不同，后者是预期的类型。

您遇到此问题的原因是您对width的定义不如预期的多态性。 width的类型签名为(HasArea a, Num n1) => a -> n1，这意味着对于HasArea实例的每种类型，您可以使用任何类型的数字来表示其宽度一点都不但是，在您的实例定义中，行width (Room w h) = w表示width的类型为Num n => Room n -> n。请注意，这不是多态的：Room n是HasArea的实例，这需要width具有类型(Num n, Num n1) => Room n -> n1。这是因为无法将特定n与导致您出现类型错误的一般n1统一起来。

有几种方法可以解决它。您可以在sepp2k's answer中看到的一种方法（可能是最佳方法）是让HasArea采用类型* -> *的类型变量;这意味着a或a Int之类的内容不是a n本身的类型。 Maybe和[]是类型* -> *的类型示例。（像Int或Maybe Double这样的普通类型有*种类。）这可能是最好的选择。

如果你有某种类型*有一个区域（例如，data Space = Space (Maybe Character)，width总是1）然而，这是行不通的。另一种方法（需要对Haskell98 / Haskell2010进行一些扩展）是使HasArea成为一个多参数类型类：

{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses, FlexibleInstances #-}

data Room n = Room n n deriving Show

class Num n => HasArea a n where
  width :: a -> n

instance Num n => HasArea (Room n) n where
  width (Room w h) = w

现在，您将宽度类型作为参数传递给类型类本身，因此width的类型为(HasArea a n, Num n) => a -> n。但是，可能的缺点是，您可以声明instance HasArea Foo Int和instance HasArea Foo Double，这可能会有问题。如果是，那么要解决此问题，您可以使用功能依赖项或类型系列。功能依赖性允许您指定给定的一种类型，其他类型是唯一确定的，就像您有一个普通的函数一样。使用那些提供代码

{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses, FlexibleInstances, FunctionalDependencies #-}

data Room n = Room n n deriving Show

class Num n => HasArea a n | a -> n where
  width :: a -> n

instance Num n => HasArea (Room n) n where
  width (Room w h) = w

| a -> n位告诉GHC，如果它可以推断a，那么它也可以推断n，因为每n只有一个a 。这可以防止上面讨论的实例。

类型系列更加不同：

{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses, FlexibleContexts, TypeFamilies #-}

data Room n = Room n n deriving Show

class Num (Area a) => HasArea a where
  type Area a :: *
  width :: a -> Area a

instance Num n => HasArea (Room n) where
  type Area (Room n) = n
  width (Room w h) = w

这表示除了width函数之外，HasArea类还有Area 类型（或类型函数，如果你想以这种方式思考）。对于每个HasArea a，指定类型Area a是什么（由于超类约束，必须是Num的实例），然后使用该类型作为您的数字类型

至于如何调试这样的错误？老实说，我最好的建议是“实践，实践，实践”。随着时间的推移，你将更习惯于弄清楚（a）错误在说什么，以及（b）可能出错的地方。随机改变东西是学习的一种方式。不过，我能提出的最重要建议是关注Couldn't match expected type `Foo' against inferred type `Bar'行。这些告诉您编译器为该类型计算的内容（Bar）和期望值（Foo），如果您可以精确地确定这些类型，则可以帮助您确定错误的位置。< / p>

Answer 2

class HasArea a where
  width :: (Num n) => a -> n

类型(Num n) => a -> n表示对于作为n实例的任何类型Num，width必须能够返回该类型的值。因此，对于v类型的任何值T，其中T是HasArea的实例，以下代码必须有效：

let x :: Integer = width v
    y :: Double = width v
in
    whatever

但是，Room个实例并非如此。例如，Room Integer y :: Dobule = width v无效。

为了使您的示例有效，您可以执行以下操作：

data Room n = Room n n deriving Show

class HasArea a where
  width :: (Num n) => a n -> n

instance HasArea Room where
  width (Room w h) = w

我们不是说Room Integer，Room Float等是HasArea的实例，而是Room是HasArea的实例。 width的类型是这样的，当给定n类型的值时，它会生成a n类型的值，所以如果你输入Room Integer，你就会回来Integer。这种类型适合。

我似乎无法弄清楚与类混合的类型变量

2 个答案: