Haskell Labeled AST : No instance for (Show1 (Label a)), 如何构建实例？

Question

我想要一个带注释的 AST，所以我定义了那些递归数据结构
使用 Fix :

data Term a 
  = Abstraction Name a
  | Application a a
  | Variable Name
  deriving (Read,Show,Eq,Functor,Foldable,Traversable)

data Label a b 
  = Label a (Term b)
  deriving (Read,Show,Eq,Functor,Foldable,Traversable)

newtype Labeled a 
  = Labeled (Fix (Label a))
  deriving (Show)

我希望能够 show Labeled a ，但编译器不高兴:

No instance for (Show1 (Label a))  
arising from the first field of `Labeled' (type `Fix (Label a)')

什么是类(class) Show1以及如何定义适当的实例以显示 Labeled a ?

Answer 1

Show1 是您可能称之为“高阶可展示”的类:类型构造函数，只要它们的参数是可展示的，就可以展示。出于快速和宽松推理的目的，您可以考虑 Show1大致像这样声明(另见 showsPrec1 ):

class Show1 f where
    show1 :: Show a => f a -> String

这是另一种不准确但有用的思考方式 Show1 .我正在使用 the constraints library的 "entailment" operator声明 f a应该是 Show 的一个实例每当 a是。这个模型有点简单，但可能不太实用。

class Show1 f where
    show1 :: Show a :- Show (f a)

不管怎样， Fix :: (* -> *) -> *如果它的参数是一个高阶可展示的，则它是可展示的。来自 the source code :

instance Show1 f => Show (Fix f) where
  showsPrec d (Fix a) =
    showParen (d >= 11)
      $ showString "Fix "
      . showsPrec1 11 a

recursion-schemes的作者本来可以用 StandaloneDeriving写他们的 Show实例...

deriving instance Show (f (Fix f)) => Show (Fix f)

...但此上下文需要 UndecidableInstances .

写一个 Show1 的最简单方法给定仿函数的实例是使用 the deriving-compat library的 Template Haskell helper .

{-# LANGUAGE DeriveFunctor, DeriveFoldable, DeriveTraversable #-}
{-# LANGUAGE TemplateHaskell #-}

import Text.Show.Deriving
import Data.Functor.Foldable


type Name = String
data Term a 
    = Abstraction Name a
    | Application a a
    | Variable Name
    deriving (Read, Show, Eq, Functor, Foldable, Traversable)

deriveShow1 ''Term

data Label a b = Label a (Term b)
    deriving (Read, Show, Eq, Functor, Foldable, Traversable)

deriveShow1 ''Label

newtype Labeled a = Labeled (Fix (Label a)) deriving (Show)

这将生成以下实例，

instance Show1 Term
instance Show a => Show1 (Label a)

给你你想要的 Labeled的派生实例:

instance Show a => Show (Labeled a)

(PS。您是否考虑过使用像 bound 这样的库来管理您的术语语言中的名称和活页夹？)