frege - Functor 实例是否可以声明为函数的附加类型限制

Question

我正在努力将 GHC/Arr.hs 移植到弗雷格。

数组定义:

data Array i e = Array{u,l::i,n::Int,elems::(JArray e)}

有函数:

amap :: (Ix i, ArrayElem e) => (a -> b) -> Array i a -> Array i b

现在，我不知道如何为它定义 Functor 实例，因为

instance (Ix i) => Functor (Array i) where
    fmap = amap

但是编译器提示推断的类型比预期的更受限制，这似乎是真的。我可以使 Array 成为对函数 ArrayElem -> ArrayElem 有限制的仿函数吗？

Answer 1

不，这是不可能的。

如果您将 Array 基于 JArray 并且想要一个仿函数实例，则不得使用任何出现 ArrayElem(或任何其他附加)上下文的函数。

另一种说法是，您不能将 Array 基于类型安全的 java 数组，而必须处理类型为 Object[] 的 java 数组。因为，正如您毫无疑问指出的那样，ArrayElem 类型类只是一个技巧，可以在创建 java 数组时提供正确的 java 类型。当然，这对于与 Java 交互和出于性能原因很重要。

请注意，类型安全的 java 数组还有另一个问题。假设我们想要制作一个 Double 的数组(但相同的参数适用于任何其他元素类型)。 AFAIK，Haskell 要求 Arrays 元素必须是惰性的。因此，我们真的不能使用 java 类型 double[](JArray Double 将是 Frege 对应物)对其进行建模。因为，如果我们这样做，每个数组元素都必须在设置后立即求值。

出于这个原因，我建议您使用一些通用的自定义数组元素类型，例如

data AElem a = AE () a 
mkAE = A () 
unAE (AE _ x) = x
derive ArrayElement AElem

并改变你的定义:

data Array i e = Array{u,l::i,n::Int,elems::(JArray (AElem e))}

现在，你的仿函数实例可以写了，因为 ArrayElem 约束没有出现，因为当你访问 elems 数组时，编译器知道你有 AElem 元素并且能够并且将会提供正确的实例。

此外，AElem 的构造和 AElem 作为实际数组元素的使用不会对实际值施加严格性。

不用说，Array 模块的用户不应该(不需要)知道那些实现细节，即 AElem 类型。