haskell - 在类型类中使用代理

Question

我正在尝试做类似于 this question 的事情.

我想定义一个类型类

class Wrapper f where
    wrap :: a -> f a
    unwrap :: f a -> a
    name :: Proxy (f a) -> String

然后定义

instance (IsString a, FromJSON a, Wrapper f) => FromJSON (f a) where
    parseJSON (String s) = wrap <$> pure (fromString $ unpack s)
    parseJSON invalid    = typeMismatch (name (Proxy :: Proxy (f a))) invalid

但我收到一个错误说

Could not deduce (Wrapper f0) arising from a use of ‘name’                                               
      from the context: (IsString a, FromJSON a, Wrapper f)                                                    
        bound by the instance declaration at src/Model/Wrapper.hs:29:10-62                                     
      The type variable ‘f0’ is ambiguous

我不太清楚为什么这不起作用以及是否可以以某种方式修复它

Answer 1

首先说几点:

不要定义这样的实例。此实例将匹配任何形式 f a ，无论是否f实际上是在Wrapper类(class)。特别是，它还会与标准实例(例如 FromJSON (Vector a))发生冲突。 ，即使 Vector不能是 Wrapper 的(行为端正的)实例.这样做的原因是 Haskell 的类型类系统基于一个开放世界的假设:编译器永远不能假设一个类型不在某个类中，因为任何人都可以，至少从技术上讲，以后添加实例。

我建议不要使用 Proxy在新代码中。我一直在考虑Proxy一个丑陋的黑客，几乎没有 undefined :: T 丑陋在旧的 Haskell 代码中常用的参数。在新的 GHC 中，问题已由 -XAllowAmbiguousTypes 正确修复与 -XTypeApplications ;这些允许您简单地进行签名

{-# LANGUAGE AllowAmbiguousTypes #-}
class Wrapper f where
  ...
  name :: String

然后代替 name (Proxy :: Proxy (f a))只写 name @f .

现在到实际问题:您的代码不起作用，因为标准 Haskell 中的类型变量始终只属于单个类型签名/类上下文，但在定义它的代码中不可用。 IOW，类型变量不使用与值变量相同的名称范围，这就是为什么当您提到 Proxy (f a) 时编译器将类型变量“消除歧义”为 f0和 a0 .这是 Haskell98 的一个愚蠢的缺点，由 -XScopedTypeVariables 解决。扩展名(与 ∀ 又名 forall 关键字一起)。以下将自行编译:

{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables, UnicodeSyntax #-}
instance ∀ f a .  (IsString a, FromJSON a, Wrapper f) => FromJSON (f a) where
    parseJSON (String s) = wrap <$> pure (fromString $ unpack s)
    parseJSON invalid    = typeMismatch (name (Proxy :: Proxy (f a))) invalid

正如我所说，不应该定义这样的实例。我认为你真正想要的是

{-# LANGUAGE DataKinds, KindSignatures, TypeApplications #-}

import GHC.TypeLits (Symbol, KnownSymbol, symbolVal)

data Wrapper (n :: String) (a :: *)
   = Wrapper a
   | TypeMismatch String

instance ∀ a s . (IsString a, FromJSON a, KnownSymbol s)
                     => FromJSON (Wrapper s a) where
  parseJSON (String s) = Wrapper <$> pure (fromString $ unpack s)
  parseJSON invalid    = TypeMismatch $ symbolVal @s Proxy

不需要上课。