对于重载函数的Hindley-Milner类型推断

时间:2019-04-21 15:21:58

标签: functional-programming compilation type-inference hindley-milner

函数重载时,Hindley-Milner算法如何工作?

以简单的形式(没有重载),看起来很干净:

y = arr[x1] //it's Generic. x1: int, arr: T[], y:T
z = y+1// z:int, y:int => T:int, arr: int[]. Oh. All types are solved

但是我还没有找到有关如何使用重载函数的任何解释。

例如:我有4个'+'函数的重载:

+(int, int):int
+(int64, int64):int64
+(double, double):double
+(any,any):string

示例:

y = x1+ x2 //x1 and x2 can be int32, int64, real, or objects for string concat 
z = x1<<2 //oh! it seems x1 is int!
m = not x2 //omg, x2 is bool. That means that y = 2 + true = '2true' i.e. Ty:string

或复杂情况:

//functions:
myfun(x,y) = x<<y //(int,int)->int
myfun(x,y) = "some: " + y.toLower() + not x  //(bool,string)-> string

//body:
y1 = myfun(x1,x2)  //or (int,int)->int or (bool,string)-> string 
y2 = myfun(x3,y1)  //or (int,int)->int or (bool,string)-> string
y3 = if (x3) 1 else 0 //x3: bool, y3: string 
//x3:bool => y2:string, y1:string
//y1:string=> x1:bool,  x2:string

麻烦的是我必须牢记所有这些情况:

y1 cases:
    int    if x1: int  and x2:int   
    string if x1: bool and x2:string   
y2 cases: 
    int    if x3: int  and y1:int   
    string if x3: bool and y1:string

和y2个案例引用了y1个案例,这看起来像一个方程树,听起来很吓人。

这样的算法有形式化吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

您可能想研究类型类。在Haskell中,+的类型为:

Num a => a -> a -> a

从本质上讲,当您在类型推断期间遇到+时,您可以推断出的是,两个操作数彼此相同,并且结果相同,并且该类型具有Num约束。其他表达式可以使您确定更具体的类型,但可能不需要更具体的类型。

您的(any, any): string真正打破了您的推断,因为它几乎对您的类型没有任何限制。要启用该方案,您可以创建一个+,如下所示:

(Show a, Show b) => a -> b -> String

但是,将其与上面的Num组合在一起并期望获得有用的结果将非常困难。您实际上应该将它们分成两个不同的运算符。 HM推理非常方便,但是它对类型系统产生了限制。您必须确定这些限制是否值得权衡。