haskell - 为什么长度为具有 2 个元素的元组返回 1，并为具有更多元素的元组给出错误？

Question

我正在使用“Haskell Programming from First Principles”一书学习 Haskell，在第 4 章“基本数据类型”的末尾，我遇到了一些让我感到困惑的事情。书中提到了一个函数length并说它适用于 Lists s。一切都很好，但是当我尝试这个 length各种功能Tuple s，我看到的让我很困惑:

首先我们看一下length的类型:

:t length
length :: Foldable t => t a -> Int

好的，所以我在上面读到“采用一个可折叠的，我认为它是一个方便的列表，并返回一个 Int，即列表中元素的数量。”因此，我的第一个困惑是:为什么以下内容会起作用:

length (1, 1)
1

因为对我来说，似乎我刚刚将一个包含两个元素的元组传递给 length ，它返回 1。元组是一个列表吗？元组是可折叠的吗？当然，为什么 1 ?

现在我更进一步:

length (1, 1, 1)

<interactive>:6:1:
    No instance for (Foldable ((,,) t0 t1))
      arising from a use of ‘length’
    In the expression: length (1, 1, 1)
    In an equation for ‘it’: it = length (1, 1, 1)

<interactive>:6:9:
    No instance for (Num t0) arising from the literal ‘1’
    The type variable ‘t0’ is ambiguous
    Note: there are several potential instances:
      instance Num Integer -- Defined in ‘GHC.Num’
      instance Num Double -- Defined in ‘GHC.Float’
      instance Num Float -- Defined in ‘GHC.Float’
      ...plus two others
    In the expression: 1
    In the first argument of ‘length’, namely ‘(1, 1, 1)’
    In the expression: length (1, 1, 1)

<interactive>:6:12:
    No instance for (Num t1) arising from the literal ‘1’
    The type variable ‘t1’ is ambiguous
    Note: there are several potential instances:
      instance Num Integer -- Defined in ‘GHC.Num’
      instance Num Double -- Defined in ‘GHC.Float’
      instance Num Float -- Defined in ‘GHC.Float’
      ...plus two others
    In the expression: 1
    In the first argument of ‘length’, namely ‘(1, 1, 1)’
    In the expression: length (1, 1, 1)

另一个尝试:

length (1::Int, 1::Int, 1::Int)

<interactive>:7:1:
    No instance for (Foldable ((,,) Int Int))
      arising from a use of ‘length’
    In the expression: length (1 :: Int, 1 :: Int, 1 :: Int)
    In an equation for ‘it’: it = length (1 :: Int, 1 :: Int, 1 :: Int)

但以下工作:

length (1::Int, 1::Int)
1

我在上面观察到的行为有什么好的解释吗？我是否误读了 length 的类型？ ?还是在幕后发生了其他事情？

Answer 1

你遇到了一个引发了很多讨论和咬牙切齿的 Haskell 事业。

基本上，就 Foldable 而言(提供 length 的类型类)，2 元组不被认为是两个元素的容器，而是一个元素的容器，伴随着一些上下文。

您可以提取 a 类型的元素列表来自任何 Foldable a .请注意，对于 2 元组，Foldable 的类型变量是元组的第二个元素的类型，它可以与第一个元素的类型不同。

如果您有 ('c',2) :: (Char,Int)元组，你不能提取两个 Int 并不神秘在那种情况下!但是当类型相等时，它会变得困惑。

至于为什么length (1::Int, 1::Int, 1::Int)失败，三元组没有 Foldable实例定义，但也许他们应该有一个，以保持一致性。 3 元组的长度也为 1。

顺便说一句，Identity可以认为是一种 1 元组的仿函数也是 Foldable当然也有长度 1。

如果 Foldable元组的实例是否存在？我认为支持"is"的基本哲学是，我们称之为“充分”之一。如果一个类型可以以一种定义明确、合法的方式成为一个类型类的实例，那么它应该有那个实例。即使它看起来不是很有用，并且在某些情况下可能会令人困惑。