模块和记录字段

Question

我偶然发现了一个相当简单的 OCaml 问题，但我似乎找不到一个优雅的解决方案。我正在使用应用于相对简单的模块的仿函数(它们通常定义一个类型和该类型的一些函数)，并通过添加额外的更复杂的函数、类型和模块来扩展这些简单的模块。一个简化的版本是:

module type SIMPLE = sig
  type t
  val  to_string : t -> string
  val  of_string : string -> t
end

module Complex = functor (S:SIMPLE) -> struct
  include S
  let write db id t = db # write id (S.to_string t)
  let read db id = db # read id |> BatOption.map S.of_string
end 

不需要给简单模块命名，因为它的所有功能都存在于扩展模块中，并且简单模块中的函数是由 camlp4 根据类型生成的。这些仿函数的惯用用法是:

module Int = Complex(struct
  type t = int
end)

当我处理记录时出现问题:

module Point2D = Complex(struct
  type t = { x : int ; y : int }
end)

let (Some location) = Point2D.read db "location"

似乎没有简单的方法可以从 Point2D 模块外部访问上面定义的 x 和 y 字段，例如 location.x 或 location.Point2D.x。我怎样才能实现这个目标？

编辑:根据要求，这是显示问题的完整最小示例:

module type TYPE = sig
  type t 
  val  default : t
end 

module Make = functor(Arg : TYPE) -> struct
  include Arg
  let get = function None -> default | Some x -> (x : t)
end

module Made = Make(struct
  type t = {a : int}
  let default = { a = 0 } (* <-- Generated by camlp4 based on type t above *)
end)

let _ = (Made.get None).a (* <-- ERROR *)

Answer 1

让我们看一下所涉及的一些模块的签名。这些是Ocaml生成的签名，它们是主要签名，即它们是理论允许的最通用的签名。

module Make : functor (Arg : TYPE) -> sig
  type t = Arg.t
  val default : t
  val get : t option -> t
end
module Made : sig
  type t
  val default : t
  val get : t option -> t
end

请注意等式 Make(A).t = A.t 是如何保留的(因此 Make(A).t 是透明类型缩写)，但 Made.t 是抽象的。这是因为 Made 是将仿函数应用于匿名结构的结果，因此在这种情况下，参数类型没有规范名称。

记录类型是生成的。在底层类型理论的层面上，所有生成类型的行为都类似于抽象类型，并带有一些构造函数和析构函数的语法糖。指定生成类型的唯一方法是给出其名称，可以是原始名称，也可以是通过一系列类型方程扩展为原始名称的名称。

考虑一下如果重复 Made 的定义会发生什么:

module Made1 = Make(struct
    type t = {a : int}
    let default = { a = 0 } (* <-- Generated by camlp4 based on type t above *)
  end)
module Made2 = Make(struct
    type t = {a : int}
    let default = { a = 0 } (* <-- Generated by camlp4 based on type t above *)
  end)

即使定义的右侧相同，您也会得到两种不同的类型 Made1.t 和 Made2.t。这就是生成性的意义所在。

由于 Made.t 是抽象的，因此它不是记录类型。它没有任何构造函数。当结构参数关闭时，由于缺少名称，构造函数会丢失。

碰巧的是，对于记录，人们常常想要语法糖，而不是生成性。但 Ocaml 没有任何结构记录类型。它具有生成记录类型，并且具有对象，从类型理论的角度来看，对象包含记录，但实际上使用起来可能需要更多工作，并且性能损失较小。

module Made_object = Make(struct
    type t = <a : int>
    let default = object method a = 0 end
  end)

或者，如果您想保持相同的类型定义，则需要为该类型及其构造函数提供一个名称，这意味着为该结构命名。

module A = struct
    type t = {a : int}
    let default = { a = 0 } (* <-- Generated by camlp4 based on type t above *)
  end
module MadeA = Make(A)

请注意，如果构建 Make(A) 两次，则会得到相同的类型。

module MadeA1 = Make(A)
module MadeA2 = Make(A)

(好吧，这在这里并不引人注目，但您仍然会在 MadeA1 和 MakeA2 中获得相同的抽象类型，这与上面的 Made1 和 Made2 情况。这是因为现在这些类型有了一个名称:MadeA1.t = Make(A).t。)