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我正在尝试使用(偶数/奇数)奇偶校验类型标记规范的 Nat 数据类型,以查看我们是否可以获得任何免费定理。这是代码:
{-# LANGUAGE GADTs #-}
{-# LANGUAGE TypeFamilies #-}
{-# LANGUAGE DataKinds #-}
-- Use DataKind promotion with type function for even-odd
module EvenOdd where
data Parity = Even | Odd
-- Parity is promoted to kind level Parity.
-- Even & Odd to type level 'Even & 'Odd of kind Parity
-- We define type-function opp to establish the relation that
-- type 'Even is opposite of 'Odd, and vice-versa
type family Opp (n :: Parity) :: Parity
type instance Opp 'Even = 'Odd
type instance Opp 'Odd = 'Even
-- We tag natural number with the type of its parity
data Nat :: Parity -> * where
Zero :: Nat 'Even
Succ :: Nat p -> Nat (Opp p)
-- Now we (should) get free theorems.
-- 1. Plus of two even numbers is even
evenPlus :: Nat 'Even -> Nat 'Even -> Nat 'Even
evenPlus Zero n2 = n2 -- Line 31
evenPlus (Succ (Succ n1)) n2 = Succ (Succ (evenPlus n1 n2))
Could not deduce (p1 ~ 'Even)
from the context ('Even ~ Opp p)
bound by a pattern with constructor
Succ :: forall (p :: Parity). Nat p -> Nat (Opp p),
in an equation for `evenPlus'
at even-odd.hs:31:13-26
or from (p ~ Opp p1)
bound by a pattern with constructor
Succ :: forall (p :: Parity). Nat p -> Nat (Opp p),
in an equation for `evenPlus'
at even-odd.hs:31:19-25
`p1' is a rigid type variable bound by
a pattern with constructor
Succ :: forall (p :: Parity). Nat p -> Nat (Opp p),
in an equation for `evenPlus'
at even-odd.hs:31:19
Expected type: Nat 'Even
Actual type: Nat p
In the first argument of `evenPlus', namely `n1'
In the first argument of `Succ', namely `(evenPlus n1 n2)'
最佳答案
我不认为 GADT 模式匹配改进是这样工作的。您有 Opp p
作为构造函数的结果类型。所以如果你写类似的东西
f :: Nat 'Even -> ...
f (Succ n) = ...
Nat (Opp t) ~ Nat 'Even
因此
Opp t ~ 'Even
.但是要解决这个问题,类型检查器必须反转函数
Opp
,这要求很多。
Nat
的定义说:
data Nat :: Parity -> * where
Zero :: Nat 'Even
Succ :: Nat (Opp p) -> Nat p
Succ Zero
的类型现在是
Succ Zero :: Opp p ~ 'Even => Nat p
而不是
Nat 'Odd
.使用显式类型注释,它可以解决。
Succ
添加约束来改进这一点。这需要
Opp
是自逆。
Parity
的唯一两个元素是
Even
和
Odd
,并且对于这些约束保持不变,因此它永远不会引起任何问题:
data Nat :: Parity -> * where
Zero :: Nat 'Even
Succ :: (Opp (Opp p) ~ p) => Nat (Opp p) -> Nat p
Succ Zero
推断为
Nat 'Odd
类型,并且模式匹配仍然有效。
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