将字典变成约束
我有一个类Cyc cr
,它具有形式为cmr
数据的功能,其中m
是幻像类型。 例如,
class Cyc c r where
cyc :: (Foo m, Foo m') => c m r -> c m' r
我确实有很好的理由不让m
类参数。 就本例而言,主要原因是它减少了函数约束的数量。 在我的实际例子中,这个接口更引人注目的需求是我使用变化和隐藏的幻像类型,所以这个接口让我得到任何幻像类型的Cyc
约束。
这种选择的一个缺点是我不能让Num (cmr)
成为Cyc
的超类约束。 我的意图是,每当(Cyc cr, Foo m)
cmr
应该是Num
。 目前的解决方案非常烦人:我向Cyc
类添加了方法
witNum :: (Foo m) => c m r -> Dict (Num (c m r))
哪种完成相同的事情。 现在,当我有一个采用通用Cyc
并需要Num (cmr)
约束的函数时,我可以这样写:
foo :: (Cyc c r, Foo m) => c m r -> c m r
foo c = case witNum c of
Dict -> c*2
在课程中,我可以为foo
添加一个Num (cmr)
约束,但我试图减少约束的数量,请记住? (Cyc cr, Foo m)
应该暗示Num (cmr)
约束(我需要Cyc cr
和Foo m
用于其他目的),所以我不想写出Num
约束。
在写这个问题的过程中,我找到了一个更好的方法来完成这个任务,但它有它自己的缺点。
模块Foo:
{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses, FlexibleInstances, ScopedTypeVariables #-}
module Foo where
import Data.Constraint
class Foo m
class Cyc c r where
cyc :: (Foo m, Foo m') => c m r -> c m' r
witNum :: (Foo m) => c m r -> Dict (Num (c m r))
instance (Foo m, Cyc c r) => Num (c m r) where
a * b = case witNum a of
Dict -> a * b
fromInteger a = case witNum (undefined :: c m r) of
Dict -> fromInteger a
-- no Num constraint and no Dict, best of both worlds
foo :: (Foo m, Cyc c r) => c m r -> c m r
foo = (*2)
模块栏:
{-# LANGUAGE FlexibleInstances, MultiParamTypeClasses, OverlappingInstances #-}
module Bar where
import Foo
import Data.Constraint
data Bar m r = Bar r deriving (Show)
instance (Num r) => Cyc Bar r where
witNum _ = Dict
instance (Num r, Foo m) => Num (Bar m r) where
(Bar a) * (Bar b) = Bar $ a*b
fromInteger = Bar . fromInteger
instance Foo ()
bar :: Bar () Int
bar = foo 3
虽然这种方法让我找到了我所需要的一切,但它似乎很脆弱。 我主要关心的是:
Foo
Num
的通用实例头非常谨慎。 Foo
,我突然需要IncoherentInstances
或foo
上的Num
约束来将实例选择推迟到运行时。 是否有其他方法可以避免在需要Num (cmr)
每个函数中使用Dict
,以避免这些缺点?
经过6个月的思考,我终于得到了上述newtype
评论的答案:添加一个新类型的包装!
我将Cyc
课堂分成两部分:
class Foo m
class Cyc c where
cyc :: (Foo m, Foo m') => c m r -> c m' r
class EntailCyc c where
entailCyc :: Tagged (c m r) ((Foo m, Num r) :- (Num (c m r)))
然后我如上定义我的Cyc
实例:
data Bar m r = ...
instance Cyc Bar where ...
instance (Num r, Foo m) => Num (Bar m r) where ...
instance EntailCyc Bar where
witNum _ = Dict
然后我定义一个新类型包装器并给它一个通用的Cyc
实例:
newtype W c m r = W (c m r)
instance Cyc (W c m r) where cyc (W a) = W $ cyc a
instance (EntailCyc c, Foo m, Num r) => Num (W c m r) where
(W a) + (W b) = a + b witness entailCyc a
最后,我更改了所有使用通用cmr
类型的函数以使用W cmr
类型:
foo :: (Cyc c, EntailCyc c, Foo m, Num r) => W c m r -> W c m r
foo = (*2)
这里的要点是foo
可能需要许多约束条件(例如, Eq (W cmr)
, Show (W cmr)
等),每个约束条件都需要各自的约束条件。 然而,对于Eq
, Show
等的W cmr
的泛型实例都具有完全的约束(EntailCyc c, Foo m, Eq/Show/... a)
,所以上面foo
的约束是我需要编写的唯一约束!