Question

我有一个多参数类型类，它提供了一个有意义的函数，可以将其参数互换：

class Swappable a b where
    swappable :: a -> b -> Bool

因此，如果a和b形成Swappable a b，则b和a应该形成Swappable b a。为每个普通实例编写一个交换实例非常麻烦，所以我天真地写了

instance Swappable a b => Swappable b a where
    swappable b a = swappable a b

没有编译时出现以下错误：

    • Illegal instance declaration for ‘Swappable b a’
        (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.
         Use FlexibleInstances if you want to disable this.)
    • In the instance declaration for ‘Swappable b a’
   |
12 | instance Swappable a b => Swappable b a where
   |                           ^^^^^^^^^^^^^

现在，我并不反对打开FlexibleInstances，但是我不明白为什么我首先需要它。那里的所有类型变量都出现一次，并且都是不同的。那么为什么会出现此错误？

Answer 1

All instance types must be of the form (T a1 ... an)

意味着您的实例必须采用以下形式

instance Swappable (T a1 .. an) (U b1 .. bn) where ...

其中T和U是类型构造函数。如果没有该扩展名，就不能只有一个变量a和b，而顶层没有构造函数。

无论如何，

FlexibleInstances是无害的，并且可以说默认情况下应该将其打开。也许Haskell报告的未来修订版将包含该报告。

相反，我会更担心重叠。 instance Swappable b a => Swappable a b将与任何其他实例重叠。它还将需要不确定的实例。我不确定您要达到的目标是一个好主意。

Answer 2

在这种情况下，您可以编写以下内容：

{-# LANGAUGE UndecidableSuperClasses #-} -- 2
class Swappable b a => Swappable a b where -- 1
      swappable :: a -> b -> Bool
      swappable = flip swappable -- 3

（1）使得，如果您知道a和b是Swappable，那么您也知道b和a是Swappable。也就是说，

swappable' :: Swappable a b => b -> a -> Bool
swappable' = swappable

即使参数顺序似乎是“错误的”，也可以编译，因为Swappable a b约束本身暗示着Swappable b a，并且swappable调用选择的是该实现。

（2）使GHC不再抱怨Swappable上的递归超类。这是GHC 8.0.1中引入的最新功能。请注意，我们不需要FlexibleInstances（尽管它是无害的）或UndecidableInstances（通常是可以的）或OverlappingInstances（它设置了响亮的喇叭琴）。 UndecidableSuperClasses可能介于“危险”等级的前两个之间。

（3）是swappable的默认实现。您可以随心所欲。该类的用法如下：

instance Swappable Bool Int where
  swappable _ 0 = False
  swappable True n = n > 0
  swappable False n = n < 0
instance Swappable Int Bool where -- program does not compile if this is missing

instance Eq a => Swappable a a where swappable = (==)

Swappable Int Bool类具有Swappable Bool Int作为超类，因此可以根据该超类来定义其swappable。 Swappable Bool Int包含逻辑。如果缺少一个实例，则另一个实例的超类约束将无法实现，因此程序将无法编译。在Swappable a a情况下，该实例是其自己的“超级实例”。（它确实需要FlexibleInstances，但原因与我们的目的正交。）

所有这些工作：

> swappable 5 5 -- defaulted to Integer, mind you
True
> swappable True (5 :: Int)
True
> swappable (5 :: Int) False
False
> swappable' (0 :: Int) True
False

Haskell-具有两个参数的类型类的翻转参数

2 个答案: