如何阅读GHC Core的“证明”?

我写了这个Haskell的一小部分来弄清GHC如何证明对于自然数,你只能将一半的数减半:

{-# LANGUAGE DataKinds, GADTs, KindSignatures, TypeFamilies #-}
module Nat where

data Nat = Z | S Nat

data Parity = Even | Odd

type family Flip (x :: Parity) :: Parity where
  Flip Even = Odd
  Flip Odd  = Even

data ParNat :: Parity -> * where
  PZ :: ParNat Even
  PS :: (x ~ Flip y, y ~ Flip x) => ParNat x -> ParNat (Flip x)

halve :: ParNat Even -> Nat
halve PZ     = Z
halve (PS a) = helper a
  where helper :: ParNat Odd -> Nat
        helper (PS b) = S (halve b)

核心的相关部分变成:

Nat.$WPZ :: Nat.ParNat 'Nat.Even
Nat.$WPZ = Nat.PZ @ 'Nat.Even @~ <'Nat.Even>_N

Nat.$WPS
  :: forall (x_apH :: Nat.Parity) (y_apI :: Nat.Parity).
     (x_apH ~ Nat.Flip y_apI, y_apI ~ Nat.Flip x_apH) =>
     Nat.ParNat x_apH -> Nat.ParNat (Nat.Flip x_apH)
Nat.$WPS =
   (@ (x_apH :: Nat.Parity))
    (@ (y_apI :: Nat.Parity))
    (dt_aqR :: x_apH ~ Nat.Flip y_apI)
    (dt_aqS :: y_apI ~ Nat.Flip x_apH)
    (dt_aqT :: Nat.ParNat x_apH) ->
    case dt_aqR of _ { GHC.Types.Eq# dt_aqU ->
    case dt_aqS of _ { GHC.Types.Eq# dt_aqV ->
    Nat.PS
      @ (Nat.Flip x_apH)
      @ x_apH
      @ y_apI
      @~ <Nat.Flip x_apH>_N
      @~ dt_aqU
      @~ dt_aqV
      dt_aqT
    }
    }

Rec {
Nat.halve :: Nat.ParNat 'Nat.Even -> Nat.Nat
Nat.halve =
   (ds_dJB :: Nat.ParNat 'Nat.Even) ->
    case ds_dJB of _ {
      Nat.PZ dt_dKD -> Nat.Z;
      Nat.PS @ x_aIX @ y_aIY dt_dK6 dt1_dK7 dt2_dK8 a_apK ->
        case a_apK
             `cast` ((Nat.ParNat
                        (dt1_dK7
                         ; (Nat.Flip (dt2_dK8 ; Sym dt_dK6))_N
                         ; Nat.TFCo:R:Flip[0]))_R
                     :: Nat.ParNat x_aIX ~# Nat.ParNat 'Nat.Odd)
        of _
        { Nat.PS @ x1_aJ4 @ y1_aJ5 dt3_dKa dt4_dKb dt5_dKc b_apM ->
        Nat.S
          (Nat.halve
             (b_apM
              `cast` ((Nat.ParNat
                         (dt4_dKb
                          ; (Nat.Flip
                               (dt5_dKc
                                ; Sym dt3_dKa
                                ; Sym Nat.TFCo:R:Flip[0]
                                ; (Nat.Flip (dt_dK6 ; Sym dt2_dK8))_N
                                ; Sym dt1_dK7))_N
                          ; Sym dt_dK6))_R
                      :: Nat.ParNat x1_aJ4 ~# Nat.ParNat 'Nat.Even)))
        }
    }
end Rec }

我知道通过Flip类型家族的实例来投射类型的一般流程,但有些事情我不能完全遵循:

  • @~ <Nat.Flip x_apH>_N是什么意思? 它是x的Flip实例吗? 这与@ (Nat.Flip x_apH)什么不同? 我对< >_N都感兴趣
  • 关于第一个演员halve

  • dt_dK6dt1_dK7dt2_dK8代表什么? 我知道他们是某种对等的证明,但哪个是哪个?
  • 我知道Sym反向运行等价
  • 那是什么; 是吗? 等值证明是否按顺序应用?
  • 这些_N_R后缀是什么?
  • TFCo:R:Flip[0]TFCo:R:Flip[1] Flip的实例?

  • @~是强制申请。

    尖括号表示它们所包含类型的自反强制,并带有下划线字母给出的作用。

    因此<Nat.Flip x_ap0H>_N是相等证明Nat.Flip x_apH等于Nat.Flip x_apH名义上(如等于类型不恰好等于表示)。

    PS有很多争论。 我们看看智能构造函数$WPS ,我们可以看到前两个分别是x和y的类型。 我们有证据证明的构造函数的参数是Flip x (在这种情况下,我们有Flip x ~ Even 。然后,我们有证据x ~ Flip yy ~ Flip x ,最后一个参数是值ParNat x

    我现在将通过类型为Nat.ParNat x_aIX ~# Nat.ParNat 'Nat.Odd的第一个演员Nat.ParNat x_aIX ~# Nat.ParNat 'Nat.Odd

    我们从(Nat.ParNat ...)_R 。 这是一个类型构造器应用程序。 它将x_aIX ~# 'Nat.Odd的证明x_aIX ~# 'Nat.OddNat.ParNat x_aIX ~# Nat.ParNat 'Nat.OddR意味着它代表这意味着这些类型是同构的但不是相同的(在这种情况下它们是相同的,但我们不需要这些知识来执行演员)。

    现在我们看看证明的主体(dt1_dK7 ; (Nat.Flip (dt2_dK8 ; Sym dt_dK6))_N; Nat.TFCo:R:Flip[0]); 意味着过渡性,即按顺序应用这些证明。

    dt1_dK7x_aIX ~# Nat.Flip y_aIY的证明。

    如果我们看一下(dt2_dK8 ; Sym dt_dK6)dt2_dK8显示y_aIY ~# Nat.Flip x_aIXdt_dK6的类型是'Nat.Even ~# Nat.Flip x_aIX 。 所以Sym dt_dK6的类型是Nat.Flip x_aIX ~# 'Nat.Even(dt2_dK8 ; Sym dt_dK6)的类型是y_aIY ~# 'Nat.Even

    因此(Nat.Flip (dt2_dK8 ; Sym dt_dK6))_N是证明Nat.Flip y_aIY ~# Nat.Flip 'Nat.Even

    Nat.TFCo:R:Flip[0]Nat.Flip 'Nat.Even ~# 'Nat.Odd'的第一个翻Nat.Flip 'Nat.Even ~# 'Nat.Odd'规则。

    把它们放在一起,我们得到(dt1_dK7 ; (Nat.Flip (dt2_dK8 ; Sym dt_dK6))_N; Nat.TFCo:R:Flip[0])类型为x_aIX #~ 'Nat.Odd

    第二个更复杂的演员有点难,但应该按照相同的原则工作。

    链接地址: http://www.djcxy.com/p/5699.html

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