haskell - 如何在 Haskell 中派生多个 Functor 实例？

Question

我正在为表达式定义一个 AST，它具有三个类型参数，如下所示:

{-# language DeriveFunctor, DeriveFoldable, DeriveTraversable #-}

-- | a general represetation of an expression
-- , with ref info contained in r and two attributes contained in a1, a2
data Expr r a1 a2
    = Ref r a1 a2
    | App FunName [Expr r a1 a2] a1 a2
    | Lit Value a1 a2
    deriving (Functor, Foldable, Traversable)

现在使用DeriveFunctor只能帮助我定义instance Functor (Expr r a1)，所以我可以在a2上fmap ，但是如果我想在a1或r上fmap，我发现不可能使用DeriveFunctor 与 newtype ，因为以下代码不起作用:

newtype ExprR a1 a2 r = MkExprR { getExpr :: Expr r a1 a2 }

deriving instance Functor (ExprR a1 a2)

如果我只需要两个类型参数，那么 Bifunctor 可能是个好主意，并且确实有一些包提供了 DeriveBifunctor，但是如果我们需要三个怎么办？我们需要 DeriveTrifunctor 或 DeriveQuadfunctor 等吗？

而且，如果我们需要的不仅仅是仿函数怎么办？考虑可折叠、可遍历等

这个问题有解决办法吗？人们在haskell实践中如何解决这个问题？

Answer 1

不是对你的问题的直接回答，而是一种观察。如果这是您正在使用的真实类型，则可以使用一些因式分解。 a1 和 a2 的用法相同，每个节点使用一次。您可以考虑这一点。

data ExprNode r a = ExprNode (ExprF r a) a
    -- it's a bifunctor

data ExprF r a
    = Ref r
    | App FunName [ExprNode r a]
    | Lit Value
    -- it's a bifunctor

type Expr r a1 a2 = ExprNode r (a1, a2)

现在您所需要的只是双仿函数。您是否想要这样做取决于您对 a1 和 a2 的预期含义，但我怀疑您确实想这样做。分解数据类型的一致性可以显着清理代码的其余部分:它可以梳理出隐藏的泛化机会，揭示您所依赖的标准结构，并通过更多地依赖标准库来减少样板函数的数量。