Question

我对类型级别的计算和类型族等非常陌生，我正在尝试制作一个Constraint，以防止类型级别Nat超过{{1 }}。

为了对代码进行将来的验证，我希望找到一种解决方案，无论是正常地还是编译为具有不同字长的计算机，该解决方案都能正常工作。它应在运行时根据maxBound :: Int的 目标计算机的 值来限制Nat（如果有一种方法可以在编译时获取该确切值，时间，然后从那里走，就可以了。

我在学习如何使用编译器错误消息进行约束时获得了一些帮助，这是我解决该问题的不太好尝试：

maxBound :: Int

它抱怨type family BigUpperLimit (n :: Nat) (c :: Constraint) :: Constraint where BigUpperLimit n c = If (CmpNat n (maxBound :: Int) == 'GT) (TypeError ( Text "UInt " :<>: ShowType n :<>: Text " exceeds UInt " :<>: ShowType (maxBound :: Int) :<>: Text ", the maximum size allowed with this machine's word size." ) ) c不是已知的类型变量。如果我在maxBound前面放一个'，它会抱怨“类型非法升级的术语变量：maxBound”。

我如何实现我的目标？我对解决上述方法和完全不同的方法都开放。

Answer 1

我认为最好的办法是在这里使用 CPP 本身。

{-# LANGUAGE CPP                  #-}
{-# LANGUAGE DataKinds            #-}
{-# LANGUAGE KindSignatures       #-}
{-# LANGUAGE TypeFamilies         #-}
{-# LANGUAGE TypeOperators        #-}
{-# LANGUAGE UndecidableInstances #-}

import GHC.TypeLits
import Data.Type.Bool
import Data.Kind

#include "MachDeps.h"

type family BigUpperLimit (n :: Nat) :: Constraint where
  BigUpperLimit n = ( KnownNat n
                    , If (0 <=? n && n <=? WORD_SIZE_IN_BITS)
                         (() :: Constraint)
                         (TypeError (    Text "UInt "
                                    :<>: ShowType n
                                    :<>: Text " exceeds UInt "
                                    :<>: ShowType WORD_SIZE_IN_BITS
                                    :<>: Text ", the maximum size allowed with this machine's word size.")))

现在您可以：

*Main> 2 :: BigUpperLimit 12 => Int
2
*Main> 2 :: BigUpperLimit 120 => Int

<interactive>:34:1: error:
    • UInt 120 exceeds UInt 64, the maximum size allowed with this machine's word size.
    • In the expression: 2 :: BigUpperLimit 120 => Int
      In an equation for ‘it’: it = 2 :: BigUpperLimit 120 => Int

注意后者是一个类型错误：

*Main> :t 2 :: BigUpperLimit 120 => Int

<interactive>:1:1: error:
    UInt 120 exceeds UInt 64, the maximum size allowed with this machine's word size.

根据（maxBound :: Int）的运行时值进行类型约束

1 个答案: