Question

为了学习如何编写更通用的代码，我试着写一个简单的Array类。我们的想法是只编写一些简单的数组操作使用Array类提供的函数，然后将不同的数据类型写为实例。所以我想写出不同的数组表示。

对于第一次尝试，数组具有多个行和列以及可折叠的容器。

module Array where

import qualified Data.Vector as V
import           Data.Foldable

class Array arr where
    aRows :: arr a -> Int
    aCols :: arr a -> Int
    aData :: Foldable t => arr a -> t a

data VectorArray a = VectorArray
    { vRows :: !Int
    , vCols :: !Int
    , vData :: !(V.Vector a)}

instance Array VectorArray where
    aRows = vRows
    aCols = vCols
    aData = vData

最后一行无法编译：

• Couldn't match type ‘t’ with ‘V.Vector’
  ‘t’ is a rigid type variable bound by
    the type signature for:
      aData :: forall (t :: * -> *) a. Foldable t => VectorArray a -> t a
    at src/Array.hs:19:5
  Expected type: VectorArray a -> t a
    Actual type: VectorArray a -> V.Vector a
• In the expression: vData

我对错误信息的解释：你（程序员）给我一个V.Vector a但我（GHC编译器）想要t a t，其中aData必须是可折叠类的实例。

现在，V.Vector是Foldable的一个实例。所以在我必须传递实例的每个函数中 Foldable 作为参数，我可以使用 V.Vector 类型的值。我的问题是：为什么GHC没有“向上翻转” V.Vector 到可折叠？有没有例子，在哪里这样的上调会成为问题的根源吗？

PS：避免上述错误的真正好方法是从Array类中删除train.test函数并使VectorArray成为可折叠的实例。

Answer 1

aData的类型表示对于调用者选择的任何t，它将返回类型为t a的值。但实现只返回Vector。＆＃34;上溯造型＆＃34;如你所说，它需要将Vector转换为任何Foldable结构，但不仅没有隐含的方法来执行此操作，实际上也是不可能的：如果向量为空且用户想要一个NonEmpty列表？

Answer 2

值不是类型类的实例。 Int不是Num; VectorArray Foo不是Array。类型是类型类的实例： Int 是Num， VectorArray 是Array ， Vector 是Foldable。您无法将某些x :: Vector Foo转发为x :: Foldable，因为Foldable不适用于值。 Haskell确实有子类型（例如mempty :: forall m. Monoid m => m，但是因为Group m（如果存在这样的类）也暗示Monoid m，mempty :: forall g. Group g => g，但它有点晦涩难懂并没有相关性。

你想要一个存在类型：

class Array arr where
  aRows :: arr a -> Int
  aCols :: arr a -> Int
  aData :: arr a -> (exists f. Foldable f => f a)

语法exists f. Foldable f => f a是（有点标准）psuedo-Haskell。这意味着，无论它是什么，它都是Foldable，它包含a，但你不知道包含类型到底是什么。你不能直接这样做，但你可以近距离接触：

data SomeFoldable a = forall f. Foldable f => SomeFoldable (f a)
-- Can't be a newtype: the Foldable f dictionary needs to be put somewhere
aData :: Array arr => arr a -> SomeFoldable a

存在类型的Haskell语法相当不正确，因为它使用相反的量词forall来定义它们。理由是上面创建了构造函数

SomeFoldable :: forall f. Foldable f => f a -> SomeFoldable a

＆＃34;忘记＆＃34; f具体是什么。

使用这些非常简单，但不如仅仅Foldable成为Array的超类一样好：

instance Array VectorArray where
    aRows = vRows
    aCols = vCols
    aData = SomeFoldable . vData

sum :: (Num a, Array arr) => arr a -> a
sum arr = case aData arr of
  SomeFoldable fa -> foldl' (+) 0 fa
-- Need to use patterns to destructure; let won't work (same for GADTs).
-- Foldable instance in scope on right side of case

-- Example:
instance Array [] where
  aRows _ = 1
  aCols = length
  aData = SomeFoldable
sum [1,2,3] == 6

为什么GHC没有“向上”将矢量变为可折叠？

2 个答案: