haskell - 为什么 `forall (a::j) (b::k)` 的工作方式与 `forall (p::(j,k))` 不同？

Question

我试图理解使用 forall 量化两个类型变量和使用 forall 量化元组类型的单个类型变量之间的区别。

例如，给定以下类型系列:

{-# LANGUAGE RankNTypes #-}
{-# LANGUAGE TypeFamilies #-}
{-# LANGUAGE PolyKinds #-}
{-# LANGUAGE DataKinds #-}

type family Fst (p :: (a,b)) :: a where
  Fst '(a,_) = a
type family Snd (p :: (a,b)) :: b where
  Snd '(_,b) = b
type family Pair (p :: (Type,Type)) :: Type where
  Pair '(a,b) = (a,b)

我可以使用两个类型变量在对上定义标识，并使其在 GHC 8.0.1 上编译:

ex0 :: forall (a :: Type) (b :: Type). Pair '(a,b) -> (Fst '(a,b), Snd '(a,b))
ex0 = id

但是，如果我使用元组类型的单一类型变量，则无法编译相同的定义:

ex1 :: forall (p :: (Type,Type)). Pair p -> (Fst p, Snd p)
ex1 = id
-- Ex.hs:20:7: error:
--     • Couldn't match type ‘Pair p’ with ‘(Fst p, Snd p)’
--       Expected type: Pair p -> (Fst p, Snd p)
--         Actual type: (Fst p, Snd p) -> (Fst p, Snd p)
--     • In the expression: id
--       In an equation for ‘ex1’: ex1 = id
--     • Relevant bindings include
--         ex1 :: Pair p -> (Fst p, Snd p) (bound at Ex.hs:20:1)

问题是p可能是⊥吗？

Answer 1

原因很简单，没有类型级别的 eta 转换检查。首先，没有机制可以将数据定义与可能具有 eta 定律的单构造函数记录/产品区分开来。我认为 p 可能是 ⊥ 不是一个有效的理由。即使在部分惰性语言中，对的 eta 相等也成立(w.r.t. 观察等价)。