Haskell rank 2 多态性编译错误

Question

给定以下定义:

import Control.Monad.ST
import Data.STRef

fourty_two = do
  x <- newSTRef (42::Int)
  readSTRef x

以下在 GHC 下编译:

main = (print . runST) fourty_two -- (1)

但这不会:

main = (print . runST) $ fourty_two -- (2)

但是正如 bdonlan 在评论中指出的那样，这确实可以编译:

main = ((print . runST) $) fourty_two -- (3)

但是，这不会编译

main = (($) (print . runST)) fourty_two -- (4)

这似乎表明 (3) 仅由于对中缀 $ 的特殊处理而编译。 ，但是，它仍然没有解释为什么 (1) 会编译。

问题:

1) 我已经阅读了以下两个问题( first ， second )，我被引导相信 $只能用单态类型实例化。但我同样会假设 .只能用单态类型实例化，因此同样会失败。
为什么第一个代码成功但第二个代码没有？ (例如，GHC 是否有针对第一种情况的特殊规则，它不能在第二种情况下适用？)

2) 是否有编译第二个代码的当前 GHC 扩展？ (也许 ImpredicativePolymorphism 在某些时候这样做过，但似乎已被弃用，有什么替代它的吗？)

3) 有什么方法可以定义 `my_dollar`使用 GHC 扩展来做什么 $可以，但也能够处理多态类型，所以 (print . runST) `my_dollar` fourty_two编译？

编辑:建议答案:

此外，以下无法编译:

main = ((.) print runST) fourty_two -- (5)

这与 (1) 相同，只是不使用 . 的中缀版本。 .

因此，GHC 似乎对 $ 都有特殊的规则。和 . ，但只有它们的中缀版本。

Answer 1

我不确定我理解为什么第二个不起作用。我们可以查看print . runST的类型并观察它是足够多态的，所以责任不在于 (.) .我怀疑 GHC 对中缀 ($) 的特殊规则只是还不够。如果您将此片段作为他们跟踪器上的错误提出，SPJ 和 friend 可能会重新检查它。

至于为什么第三个示例有效，那只是因为 ((print . runST) $) 的类型再次出现。是足够多态的；实际上，它等于 print . runST 的类型.

什么都没有取代ImpredicativePolymorphism ，因为 GHC 人员还没有看到任何用例，其中额外的程序员便利性超过了编译器错误的额外潜力。 (我认为他们也不会认为这是令人信服的，尽管我当然不是权威。)

我们可以定义一个稍微不那么多态的 ($$) :

{-# LANGUAGE RankNTypes #-}
infixl 0 $$
($$) :: ((forall s. f s a) -> b) -> ((forall s. f s a) -> b)
f $$ x = f x

然后您的示例类型检查可以使用这个新运算符:

*Main> (print . runST) $$ fourty_two
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