从当前签名或另一个函数返回类型获取时，Haskell 类型的处理方式不同

Question

我按照 this answer 中的建议开始学习 Haskell 。所以我只是实现简单的列表函数，我偶然发现了编译器行为的差异，我无法向自己解释:

-- Impl 1
elementAt :: (Integral b) => [a] -> b -> a
elementAt xs id = xs !! (fromIntegral(id-1))

-- Impl 2
elementAt' :: (Num b) => [a] -> b -> a
elementAt' xs id = xs !! (id-1)

带有以下签名:

fromIntegral :: (Integral a, Num b) => a -> b
(!!) :: [a] -> Int -> a

我仅在第二个实现 elementAt' 时收到错误。

Could not deduce (b ~ Int)
from the context (Num b)

如果我理解正确的话，这意味着运算符 (!!) 期望一个 Int 实例作为其第二个参数(从签名中可以看出)，但我们只保证提供的参数是符合 Num 类型类(从 elemenAt' 签名推断)，它比 Int 更宽。

考虑到这一点，我不明白为什么第一个实现实际上有效，因为知道 fromIntegral 还返回一个仅符合 Num 类型类的值。

Answer 1

fromIntegral 返回Num 类的任何 实例。也就是说，无论您需要什么实例，它都会知道如何生成它。这就是类型变量的想法，它基本上是函数调用者可以选择的额外编译时参数。这就是 elemAt 起作用的原因:编译器知道我们需要 Int，因此它告诉 fromIntegral，后者知道要做什么。

但是，因此，如果您定义一个带有签名Num b => ...的函数，您还需要允许调用者输入他们选择的任何类型对于 b，前提是它位于 Num 类中。在这种情况下，您无法请求特定实例Int，但需要获取调用者提供给您的任何内容。这就是区别。

事实上，Num b => [a] -> b -> a 不是您可以有效定义此函数的签名。如何通过复数，甚至无限维矩阵或其他什么来索引列表？你可以做的是Integral b => [a] -> b -> a。