GHC 7.7中引入的自由覆盖条件在GHC 7.6中有效
这个想法
我正在编写一个编译为Haskell的DSL。
这种语言的用户可以定义自己的不可变数据结构和相关功能。 通过关联函数，我指的是一个属于数据结构的函数。 例如，用户可以编写（在“pythonic”伪代码中）：
data Vector a:
x,y,z :: a
def method1(self, x):
return x
（相当于下面的代码，但是也显示了相关函数beheva就像开放世界假设的类型类）：
data Vector a:
x,y,z :: a
def Vector.method1(self, x):
return x
在本例中， method1是一个与Vector数据类型相关的函数，可以像v.testid(5) （其中v是Vector数据类型的实例）一样使用。
我正在将这样的代码翻译成Haskell代码，但是我正面临一个问题，我试图解决很长时间。
问题
我试图将代码从GHC 7.6移到GHC 7.7（这是7.8版本的预发行版本）（新版本可以从源代码编译）。 代码在GHC 7.6下完美工作，但不在GHC 7.7下。 我想问你如何解决它，使其在新版本的编译器中工作？
示例代码
让我们看看生成的（通过我的编译器）Haskell代码的简化版本：
{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}
{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables #-}
{-# LANGUAGE TypeFamilies #-}
{-# LANGUAGE UndecidableInstances #-}
{-# LANGUAGE FunctionalDependencies #-}
import Data.Tuple.OneTuple
------------------------------
-- data types
------------------------------
data Vector a = Vector {x :: a, y :: a, z :: a} deriving (Show)
-- the Vector_testid is used as wrapper over a function "testid".
newtype Vector_testid a = Vector_testid a
------------------------------
-- sample function, which is associated to data type Vector
------------------------------
testid (v :: Vector a) x = x
------------------------------
-- problematic function (described later)
------------------------------
testx x = call (method1 x) $ OneTuple "test"
------------------------------
-- type classes
------------------------------
-- type class used to access "method1" associated function
class Method1 cls m func | cls -> m, cls -> func where
method1 :: cls -> m func
-- simplified version of type class used to "evaluate" functions based on
-- their input. For example: passing empty tuple as first argument of `call`
-- indicates evaluating function with default arguments (in this example
-- the mechanism of getting default arguments is not available)
class Call a b where
call :: a -> b
------------------------------
-- type classes instances
------------------------------
instance (out ~ (t1->t1)) => Method1 (Vector a) Vector_testid out where
method1 = (Vector_testid . testid)
instance (base ~ (OneTuple t1 -> t2)) => Call (Vector_testid base) (OneTuple t1 -> t2) where
call (Vector_testid val) = val
------------------------------
-- example usage
------------------------------
main = do
let v = Vector (1::Int) (2::Int) (3::Int)
-- following lines equals to a pseudocode of ` v.method1 "test" `
-- OneTuple is used to indicate, that we are passing single element.
-- In case of more or less elements, ordinary tuples would be used.
print $ call (method1 v) $ OneTuple "test"
print $ testx v
代码编译和GHC 7.6正常工作。 当我试图用GHC 7.7编译它时，出现以下错误：
debug.hs:61:10:
Illegal instance declaration for
‛Method1 (Vector a) Vector_testid out’
The liberal coverage condition fails in class ‛Method1’
for functional dependency: ‛cls -> func’
Reason: lhs type ‛Vector a’ does not determine rhs type ‛out’
In the instance declaration for
‛Method1 (Vector a) Vector_testid out’
这个错误是由检查什么函数依赖可以做的新规则引起的，也就是liberal coverage condition （据我所知，这是通过使用-XUndecidableInstances放宽coverage condition ）
有些人试图解决这个问题
我试图通过改变Method1的定义来Method1这个问题：
class Method1 cls m func | cls -> m where
method1 :: cls -> m func
它解决了函数依赖关系的问题，但接下来是一行：
testx x = call (method1 x) $ OneTuple "test"
不再被允许，导致编译错误（7.6和7.7版本）：
Could not deduce (Method1 cls m func0)
arising from the ambiguity check for ‛testx’
from the context (Method1 cls m func,
Call (m func) (OneTuple [Char] -> s))
bound by the inferred type for ‛testx’:
(Method1 cls m func, Call (m func) (OneTuple [Char] -> s)) =>
cls -> s
at debug.hs:50:1-44
The type variable ‛func0’ is ambiguous
When checking that ‛testx’
has the inferred type ‛forall cls (m :: * -> *) func s.
(Method1 cls m func, Call (m func) (OneTuple [Char] -> s)) =>
cls -> s’
Probable cause: the inferred type is ambiguous
编辑：
用类型族来解决这个问题也是不可能的（据我所知）。 如果我们用下面的代码（或类似的）替换Method1类型的类和实例：
class Method1 cls m | cls -> m where
type Func cls
method1 :: cls -> m (Func cls)
instance Method1 (Vector a) Vector_testid where
type Func (Vector a) = (t1->t1)
method1 = (Vector_testid . testid)
我们会得到明显的错误Not in scope: type variable ‛t1' ，因为类型系列不允许使用类型，它不会出现在类型表达式的LHS上。
最后一个问题
我怎样才能使这个想法在GHC 7.7下工作？ 我知道新liberal coverage condition允许GHC开发者在类型检查方面取得了一些进展，但它应该以某种方式在GHC 7.6中工作而不用编译器版本。
（没有强迫我的DSL用户引入任何更多的类型 - 到目前为止的一切，如类型类实例，我使用模板哈斯克尔）
这不是GHC 7.7中的错误。 当它允许违反函数依赖的实例时，它在GHC中是一个长期存在的错误。 幸运的是，这个问题终于得到解决。 GHC 7.7发出的错误信息非常详细，指出了实例Method1 (Vector a) Vector_testid out 。 回想一下函数依赖的含义。 特定
class C a b | a -> b
因此，如果类型a ， b和b1使得C ab和C a b1都成立，那么b和b1必定是相同的。 让我们看看你的实例：
Method1 (Vector a) Vector_testid (t1->t1)
如果我们有满足Method1 (Vector Int) Vector_testid (b->b)和Method1 (Vector a) Vector_testid (b1->b1)类型b和b1 ，则完全不表示b和b1必须相同。 因此你的实例是不合格的。 GHC 7.6和之前接受该计划的事实是GHC中一个众所周知的错误（每年讨论一次）。
你似乎在试图定义类似的东西
Method1 (Vector a) Vector_testid (forall t. t -> t)
唉，这个语法是不允许的，虽然有许多工作循环存在。 例如，其中一个涉及Apply类（例如参见HList论文）。 更简单的方法如下
{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}
{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables #-}
{-# LANGUAGE TypeFamilies #-}
{-# LANGUAGE UndecidableInstances #-}
{-# LANGUAGE FunctionalDependencies #-}
-- import Data.Tuple.OneTuple
newtype OneTuple x = OneTuple x deriving Show
------------------------------
-- data types
------------------------------
data Vector a = Vector {x :: a, y :: a, z :: a} deriving (Show)
-- testx x = call (method1 x) $ OneTuple "test"
testx x = call x Method1 $ OneTuple "test"
-- associate methods to classes
class Methods cls m x y | cls m x -> y where
call :: cls -> m -> x -> y
instance Methods (Vector a) Method1 x x where
call self _ x = x
data Method1 = Method1 -- method label
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