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haskell - “type”与“newtype”中类型参数的奇怪行为：这是一个错误还是一个特性？

问题描述

我正在编写一个类型类来向 Haskell 数据类型添加类型反射。它的一部分看起来像这样：

type VarName a = Text


class Reflective a where
   -- | A reflective type may have a fixed name, or it may be a union 
   -- where each variant has a distinct name.
   reflectiveName :: a -> VarName a
   -- | One default value of the type for each reflective name.
   reflectiveDefaults :: [a]

这个想法是，如果我写

data ExampleType = Foo Int | Bar String

然后在Reflective实例reflectiveName中将酌情返回“Foo”或“Bar”，reflectiveDefaults并将返回[Foo 0, Bar ""]

所以现在我可以编写一个函数来给我所有变体的名称：

reflectiveNames :: (Reflective a) => [VarName a]
reflectiveNames = map reflectiveName reflectiveDefaults

我可以这样称呼它：

exampleNames = reflectiveNames :: [VarName ExampleType]

当我编译这个时，我在类型声明中得到以下错误reflectiveNames：

• Could not deduce (Reflective a0)
  from the context: Reflective a
    bound by the type signature for:
               reflectiveNames :: Reflective a => [VarName a]
  The type variable ‘a0’ is ambiguous

但是，如果我用新类型替换 VarName：

newtype VarName a = VarName Text

然后它工作。

这是 Haskell 类型系统的一个特性，还是 GHC 中的一个错误？如果是前者，为什么要发明一个新的类型变量a0？

标签： haskelltypes

解决方案

为什么这失败了type...

如果您编写type，那么您不会构造新类型，而是构造别名。所以你定义了：

type VarName a = Text

所以现在你每次写VarName SomeType，基本都写完了Text。所以VarName Char ~ VarName Int ~ Text（波浪号~表示两种类型相等）。

然而，类型别名很有用，因为它们通常会最小化代码（通常别名的名称比对应的名称短），它降低了签名的复杂性（不必记住大量的类型层次结构），最后它可以如果某些类型尚未完全确定（例如，时间可以建模为Int32,Int64等）并且我们想要定义一些占位符以轻松更改大量签名，则使用它。

但关键是每次你写一个VarName Char例子，Haskell 都会用Text. 所以现在如果我们看看你的函数，你已经写了：

reflectiveNames :: Reflective a => [Text]
reflectiveNames = map reflectiveName reflectiveDefaults

现在这个函数有一个问题：有一个类型变量a（in Reflective a），但在签名中没有任何地方使用这个类型参数。问题是 Haskell 不知道a在调用此函数时要填写什么，这是一个真正的问题（此处），因为 and 的语义对于 anreflectiveName和anreflectiveDefaults可能完全不同。编译器不能只为选择一个类型，因为这意味着两个不同的 Haskell 编译器最终可能会产生产生不同输出的函数，从而产生不同的程序（通常编程语言的基本期望方面之一是明确性a ~ Chara ~ Inta，事实上没有两个语义不同的程序映射到相同的源代码上）。

...以及为什么它适用于newtype

现在，如果我们使用，为什么不会发生这种情况newtype？基本上 a与声明newtype相同data，除了一些小细节：例如在幕后，Haskell不会生成这样的构造函数，它只会存储包装在构造函数中的值，但它会将值视为不同的类型. newtype定义_

newtype VarName a = VarName Text

因此（在概念上）几乎等同于：

data VarName a = VarName Text

尽管 Haskell 会（假设它是一个可以处理这种优化的编译器）将构造函数分解掉，但我们可以从概念上假设它存在。

但主要区别在于我们没有定义类型签名：我们定义了一个新类型，所以函数签名保持不变：

reflectiveNames :: Reflective a => [VarName a]
reflectiveNames = map reflectiveName reflectiveDefaults

而且我们不能只写而Text不是VarName a，因为 aText不是a 。这也意味着 Haskell 可以完美地推导出是什么。例如，如果我们要触发，那么它知道那是 a ，因此它将使用of for 。没有歧义。当然，我们可以定义别名，例如：VarName aareflectiveNames :: [VarName Char]aCharinstanceReflectivea ~ Char

type Foo = VarName Char   -- a ~ Char
type Bar b = VarName Int  -- a ~ Int

但后来还是分别a解决了。由于这是一个新的类型，我们总是会在代码中携带的类型，因此代码是明确的。CharInta

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