haskell - 类型类及其实例之间的 ScopedTypeVariables

Question

Haskell wiki on ScopedTypeVariables没有描述如何在类型类及其实例之间处理类型变量的范围。

编译如下

{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables #-}
class A a where
  f :: forall b. a -> b -> (a,b)

instance A Int where
  f a b = (idb a, ida b)
    where idb :: b -> b
          idb = id
          ida :: a -> a
          ida = id

而以下不是(如预期的那样:Couldn't match expected type ‘a’ with actual type ‘b’)

g :: forall a b. a -> b -> (a,b)
g a b = (idb a, b)
  where idb :: b -> b
        idb = id

既然 wiki 是沉默的，那么 ScopedTypeVariables 应该如何与类型类一起工作？这是错误、功能不全还是设计使然？ wiki 提到了一些 Haskell98 的变通办法，它们似乎与使用类型类兼容(因此更优越)。

编辑:

如评论中所述，InstanceSigs 可以重新引入类的签名，从而将类型变量带入作用域。但与 Haskell98 替代方案相比，这似乎很尴尬:

data D
instance A D where
  f a b = (idb a, b)
    where idb x = asTypeOf b x  -- gives the correct error message

{-# LANGUAGE InstanceSigs #-}
data E
instance A E where
  -- Complicated way to bring the class signature into scope..?
  f :: forall b. E -> b -> (E, b)
  f a b = (idb a, b)
    where idb :: b -> b
          idb = id

在实例声明中重新使用类声明中的作用域以使 ScopedTypeVariables 与类型类很好地协同工作不是更有意义吗？

Answer 1

在实例定义中，您没有使用作用域类型变量。您只需在 where block 中为 idb 和 ida 提供注释，并且两者都被概括为相同的类型，即 forall a . a -> a (类型变量的模重命名)，因此它们都适用于任何类型。

另外，在实例定义中你有 A Int，所以没有任何你可以引用的变量。

通常，如果我们有 ScopedTypeVariables，实例头中的类型变量在实例实现中默认可见，否则不可见。另外，请注意，当它们可见时，它们可能会被其他作用域类型变量遮蔽(就像任何其他作用域类型变量一样)。

例子:

class A a where
  f :: a -> b -> (a,b)

instance A a where
  f x y = (x :: a, y) -- an error without ScopedTypeVariables, fine with it.

instance A a where
  f x y = (x , y) where
    foo :: forall a. a -> a 
    foo _ = x -- an error, because we shadowed the instance "a" with the forall "a"