如何为单一类型专门化（重载）函数的行为？

html5 • • 问答

我正在使用 Real World Haskell，并且作为练习的一部分，我意识到我想要一个类似于 的函数show :: Show(a) => a -> String，但它不影响字符串（而不是转义引号）。在伪代码中，我想要的是：

show' :: String -> String
show' = id

show':: Show(a) => a -> String
show' = show

显然这不起作用（ghc 抱怨多个类型签名和多个声明）。看来我应该改用类型类。当我尝试编写此代码时，编译器不断建议我添加更多语言扩展：

{-# LANGUAGE FlexibleInstances, UndecidableInstances, IncoherentInstances #-}

class Show' a where
  show' :: a -> String

instance Show' String where
  show' = id

instance (Show a) => Show' a where
  show' = show

-- x == "abc"
x = show' "abc"
y = show' 9

起初，这似乎工作：x == "abc"和y == "9"预期。但是当我尝试在另一个多态函数中使用它时，编译器似乎总是将其解析为一般实现：

use :: (Show a) => a -> String
use x = show' x

-- z == ""abc""
z = use "abc"

所以我在这里做错了，我想知道是否有办法在没有一堆语言扩展的情况下做到这一点（其中一些似乎不是我应该鲁莽使用的东西）。如何show'使用现有show函数定义它？

回答

来自 OP 的评论：

[我] 很惊讶，这么简单的功能描述起来这么难实现。

这根本不是简单的函数，因为它在某种程度上打破了基于类型类的多态性的通常保证。当我们看到一个实例

instance Show' a => Show' [a] where ...

我们通常假设此实例适用于所有列表类型，没有例外。对类型的普遍量化a真的意味着forall a.

重叠/不连贯的实例打破了这个假设，并允许像你这样的“特殊情况”，正如大卫在他的回答中指出的那样。这是一种可能的解决方案，但请注意，通过打破上述假设，重叠/不连贯的实例会使实例解析变得相当脆弱，有时会意外地导致错误的实例被采用。

作为替代方案，您可以考虑利用Typeable我认为争议较小的类型类：

import Data.Typeable

show' :: (Show a, Typeable a) => a -> String
show' x = case cast x of
   Just s  -> s           -- cast succeeded, it is a string
   Nothing -> show x      -- case failed, it is not a string

请注意Typeable，在类型中， 的存在表明该函数是使用临时多态定义的，允许我们检查是否a是这样和这样的类型，这在参数多态下通常是不可能的。

请注意，这并不需要IncoherentInstances也没有OverlappingInstances。

以上是如何为单一类型专门化（重载）函数的行为？的全部内容。
THE END
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