haskell - MArray 专门化为 STArray

Question

我对 Haskell 中使用 STArray 的多态性感到困惑。

假设我有以下设置

data SomeData a = Something a

thawData :: MArray u a m => SomeData a -> m (u Int a)
thawData = {- doesn't matter -}

doSomething :: SomeData a -> ()
doSomething x = runST $ do 
  xArr <- thawData x
  return ()

现在，我相信 thawData 的类型专门针对这种情况

thawData :: SomeData a -> ST s (STArray Int a)

但是，除非我将 thawData 的类型更改为显式使用 STArray，否则它不会编译，即使我尝试在 do 表达式的主体中显式键入它也是如此。

那么到底发生了什么？为什么类型不能特化？
我可以以某种方式更改 doSomething 的主体而不是 thawData 的类型吗？

谢谢!

Answer 1

now, I believe the type of thawData specializes in this case to

thawData :: SomeData a -> ST s (STArray Int a)

不完全是，STArray 由状态类型参数化，因此它是 ST (STArray s Int a)。但这不能推断，因为错误消息告诉您:

Thaw.hs:13:11:
    No instance for (MArray u0 a (ST s))
      arising from a use of `thawData'
    The type variable `u0' is ambiguous
    Possible fix: add a type signature that fixes these type variable(s)
    Note: there are several potential instances:
      instance MArray (GHC.Arr.STArray s) e (ST s)
        -- Defined in `Data.Array.Base'
      instance MArray (Data.Array.Base.STUArray s) Bool (ST s)
        -- Defined in `Data.Array.Base'
      instance MArray (Data.Array.Base.STUArray s) Char (ST s)
        -- Defined in `Data.Array.Base'
      ...plus 15 others
    Possible fix: add an instance declaration for (MArray u0 a (ST s))
    In a stmt of a 'do' block: xArr <- thawData x

MArray 类有多个可能的实例，其中 ST 作为 monad 可供选择(即使作用域内只有一个实例，编译器也会在其上进行操作)开放世界假设，其他实例可以在其他地方定义)。因此编译器不知道要使用哪个实例，因此拒绝编译代码。

现在，建议的可能修复方法在这里并不正确，您需要的是通过另一种方式修复数组类型。一种可能性是在顶层专门化 thawData 的类型签名，就像您所做的那样。

另一种方法是将其专门化为 doSomething ，

doSomething :: SomeData a -> ()
doSomething x = runST $ do 
  xArr <- (thawData :: SomeData b -> ST s (STArray s Int b)) x
  return ()

它告诉编译器这里要使用哪种类型thawData，第三个是将表达式类型签名移动到该行的末尾

{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables #-}
-- imports etc.

doSomething :: forall a. SomeData a -> ()
doSomething x = runST $ do 
  xArr <- thawData x :: ST s (STArray s Int a)
  return ()

但这需要 ScopedTypeVariables 扩展，因为现在您需要从 doSomething 的签名引用实例化类型变量 a 的类型。不过，我发现它比行中间的表达式类型签名更具可读性。