Question

鉴于：

data Foo =
  FooString String
  …

class Fooable a where --(is this a good way to name this?)
  toFoo :: a -> Foo

我想让String成为Fooable的实例：

instance Fooable String where
  toFoo = FooString

GHC然后抱怨：

Illegal instance declaration for `Fooable String'
    (All instance types must be of the form (T t1 ... tn)
     where T is not a synonym.
     Use -XTypeSynonymInstances if you want to disable this.)
In the instance declaration for `Fooable String'

如果我使用[Char]：

instance Fooable [Char] where
  toFoo = FooString

GHC抱怨：

Illegal instance declaration for `Fooable [Char]'
   (All instance types must be of the form (T a1 ... an)
    where a1 ... an are type *variables*,
    and each type variable appears at most once in the instance head.
    Use -XFlexibleInstances if you want to disable this.)
In the instance declaration for `Fooable [Char]'

问题：

为什么我不能创建字符串和类型类的实例？
如果我添加一个额外的旗帜，GHC似乎愿意让我逃脱。这是个好主意吗？

Answer 1

这是因为String只是[Char]的类型别名，它只是类型构造函数[]在类型Char上的应用，所以这将是形式为([] Char)。其格式不是(T a1 .. an)，因为Char不是类型变量。

此限制的原因是为了防止重叠实例。例如，假设您有一个instance Fooable [Char]，然后有人出现并定义了instance Fooable [a]。现在，编译器将无法确定您想要使用哪一个，并且会给您一个错误。

通过使用-XFlexibleInstances，您基本上向编译器承诺不会定义任何此类实例。

根据您要完成的任务，定义包装器可能更好：

newtype Wrapper = Wrapper String
instance Fooable Wrapper where
    ...

Answer 2

您遇到了经典Haskell98类型类的两个限制：

他们不允许在实例中使用类型同义词
他们不允许嵌套类型反过来包含类型变量。

这两个语言扩展提升了这些繁重的限制：

-XTypeSynonymInstances

允许您使用类型synoyms（例如String代表[Char]），并且：

-XFlexibleInstances

解除了对T a b ..形式的实例类型的限制，其中参数是类型变量。 -XFlexibleInstances标志允许实例声明的头部提及任意嵌套类型。

请注意，解除这些限制有时会导致overlapping instances，此时，可能需要额外的语言扩展来解决歧义，允许GHC为您选择一个实例。

参考文献：：

Relaxed rules for the instance head，GHC用户指南。

Answer 3

在大多数情况下，FlexibleInstances不是一个好的答案。更好的替代方法是将String包装在一个newtype中，或者引入一个helper类，如下所示：

class Element a where
   listToFoo :: [a] -> Foo

instance Element Char where
   listToFoo = FooString

instance Element a => Fooable [a] where
   toFoo = listToFoo

另请参阅：http://www.haskell.org/haskellwiki/List_instance

Answer 4

除了这些答案之外，如果您不满意解除限制，可能会出现将String包装成newtype（可以是类的实例）的情况。这种权衡可能是丑陋的，必须包装和解包你的代码。

为什么我不能使String成为类型类的实例？

4 个答案: