键入无标签最终口译员：重复的用途是什么？

Question

这个问题与论文Typed Tagless Final Interpreters有关。在第11页中，介绍了一个函数trice，该函数依赖于duplicate函数：

我尝试将其编码为Haskell，结果函数如下：

thrice :: (Int, (String, Tree)) -> IO () -- Is this the most generic type we can give?
thrice x0 = do
    x1 <- dupConsume eval x0
    x2 <- dupConsume view x1
    print $ toTree x2
    where
      dupConsume ev y = do
          print (ev y0)
          return y1
              where
                (y0, y1) = duplicate y

但是，由于我似乎无法为thrice提供更通用的类型，因此我可以编写更简单的函数：

thrice' :: (Int, (String, Tree)) -> IO ()
thrice' (reprInt, (reprStr, reprTree)) = do
    print $ eval reprInt
    print $ view reprStr
    print $ toTree reprTree    

所以我想知道在此示例中duplicate的用途是什么？

Answer 1

首先，顺便说一句，请注意，该文章中的代码已经是有效的Haskell代码，只是使用了一些符号代替常用的Haskell语法。例如，符号“◦”代替(.)运算符用于功能组合。

因此，您可以直接根据文章中的定义将thrice编写为以下有效的Haskell代码：

thrice x = dup_consume eval x >>= dup_consume view 
             >>= print . toTree

dup_consume ev x = print (ev x1) >> return x2
  where (x1, x2) = duplicate x

无论如何，回到您的问题...正如您正确指出的那样，解释器duplicate没有真正的目的。例如，您可以将dup_consume定义为以上版本，或者完全删除duplicate并输入：

dup_consume ev x = print (ev x1) >> return x2
  where (x1, x2) = x

当然，您可以像这样将dup_consume的定义直接合并到thrice中。

但是，文章中的最终“解释器” 全部没有真正的目的。这就是重点。特别是，您也不需要eval或view来定义thrice。以下也可以正常工作：

thrice' :: (Int, (String, Tree)) -> IO ()
thrice' (reprInt, (reprStr, reprTree)) = do
  print $ reprInt
  print $ reprStr
  print $ reprTree

之后，您可以执行以下操作：

> thrice' (add (lit 5) (neg (lit 2)))
3
"(5 + (-2))"
Node "Add" [Node "Lit" [Leaf "5"],Node "Neg" [Node "Lit" [Leaf "2"]]]
> 

使用这些最终解释器的想法是，键入确定解释。解释器的目的只是添加没有显式类型签名的键入信息。因此，可以在GHCi提示符下输入eval (neg (lit 1))，而无需输入类型签名：

> eval (neg (lit 1))
-1
>

之所以起作用，是因为eval（仅是id函数）将返回值强制为整数，这反过来又选择了正确的实例进行 evaluate < / em>最终表达式，而不是view对其或其他内容进行编码。但您也可以这样写：

> neg (lit 1) :: Int
-1
>

获得相同的效果。

事实证明，duplicate的必要性甚至比其他解释器还要少，因为在唯一使用它的地方，即dup_consume的定义：

dup_consume ev x = print (ev x1) >> return x2
  where (x1, x2) = duplicate x

类型检查器已经可以推断出需要一个元组，因此为x提供的任何最终表达式（例如neg (lit 1)）都将被解释为元组的复制实例（即，已定义的实例）就在duplicate的定义之前，因此-如上所述-您可以编写：

dup_consume ev x = print (ev x1) >> return x2
  where (x1, x2) = x

，类型检查器会找出来。

Answer 2

我可能错了，但我怀疑您的 thrice' 函数可能涉及多次解析表达式，而 Oleg 的 duplicate 技巧只会复制解析树（ie parse结果）。

重复的需要源于解析结果的模式匹配，它为匹配的解析结果分配一个单态类型。因此，一旦你为它选择了一个口译员，你就会被它困住。该论文提到了一种更高等级的编码，以牺牲可扩展性为代价来回收这种丢失的多态性，这与无标签最终解释器的观点相悖。

另一种方法是 duplicate 技巧，它将（单态）解析结果复制到另一个（单态）值中以进行不同的解释。

当然，如果解析总是成功（例如通过直接在您的解析树中编码解析错误），那么就不需要 duplicate，因为解析结果可以保持多态并以不同的方式解释。