haskell - 另一个类的实例的 Show 实例

Question

我有以下类(class):

class SappState s where
    getTable   :: s -> SymbolTable
    getStack   :: s -> Stack Scope
    getScopeId :: s -> ScopeNum
    getAst     :: s -> Program
    putTable   :: SymbolTable -> s -> s
    putStack   :: Stack Scope -> s -> s
    putScopeId :: ScopeNum    -> s -> s
    putAst     :: Program     -> s -> s

我总是 show data s 实例 this class与其中定义的功能。所以我用下面的代码概括了它:

instance (SappState s) => Show s where
    show st = showT ++ showS ++ showI ++ showA
        where
            showT = getTable st ++ "\n"
            showS = "Scope Stack:\n"  ++ getStack st ++ "\n"
            showI = "Scope Number:\t" ++ getScopeId st ++ "\n"
            showA = getAst st ++ "\n"

但 GHC 给了我以下错误:

SappMonad.hs:87:27:
    Illegal instance declaration for `Show s'
      (All instance types must be of the form (T a1 ... an)
       where a1 ... an are *distinct type variables*,
       and each type variable appears at most once in the instance head.
       Use -XFlexibleInstances if you want to disable this.)
    In the instance declaration for `Show s'

我应该只使用 FlexibleInstances语用？我真的不明白它的作用以及它是否是正确的方式，或者我是否应该放弃概括 Show 的想法实例。

编辑

我激活了编译指示，它有这个新错误:

SappMonad.hs:88:10:
    Constraint is no smaller than the instance head
      in the constraint: SappState s
    (Use -XUndecidableInstances to permit this)
    In the instance declaration for `Show s'

我激活了 UndecidableInstances现在也是一个简单的 deriving Show将打破:

data Architecture = Arch
    { archName :: String
    , types    :: Map.Map DataType Bytes
    } deriving (Show)

引发以下错误:

SappMonad.hs:39:17:
    Overlapping instances for Show (Map.Map DataType Bytes)
      arising from the 'deriving' clause of a data type declaration
    Matching instances:
      instance (Show k, Show a) => Show (Map.Map k a)
        -- Defined in `containers-0.5.0.0:Data.Map.Base'
      instance SappState s => Show s -- Defined at SappMonad.hs:89:10
    When deriving the instance for (Show Architecture)

第二次编辑

我在该主题中搜索了更多内容，发现 OverlappingInstances ，添加了编译指示并编译，我认为它可以正常工作。但我觉得我在这些语言扩展方面走得太远了。 我怎样才能停止使用其中的一些并仍然获得相同的功能？

Answer 1

不幸的是，这个问题没有真正干净的解决方案。

您当前方法的最大缺点是是否有任何类似的 Show 的“自动”实例在程序的任何地方，它们都将完全停止工作，并且您将收到有关“重复实例”的错误。

基本问题是实例解析首先匹配实例声明的右侧。如果匹配，机器将提交该声明，然后尝试解决左侧所需的任何内容。

因此，在您的情况下，搜索 Show Foo 的实例对于任何 Foo将无条件匹配您的实例，如果找不到 SappState Foo，则解析将失败实例。
OverlappingInstances稍微减轻了这一点，因为它会首先寻找更具体的实例。所以Show Int将使用普通实例解决，因为它特别提到了 Int .但是如果有类似 instance SappState2 a => Show a也在范围内，然后是任何 Foo没有更具体的实例将导致重复实例错误。

我建议让 SappState 的实现者写一个Show手工实例。您可以通过提供实用功能来降低成本 showSappState :: SappState a => a -> String这样他们的实例就可以

instance Show Foo where
    show = showSappState

[ Show 的正确实现|还有一些方法，但同样的通用方法适用]

如果您想确定 SappState 的所有实例也是 Show 的实例，您可以使用父类(super class)来强制执行此操作:

class Show a => SappState a where
    ...

实际上有一些建议可以自动实现父类(super class)，这将完美地解决您的问题，但是在 GHC 中还没有实现任何东西。一个例子是 IntrinsicSuperclasses .

为了完整起见，值得一提的是 UndecidableInstances有点危险，因为它可能导致实例解析不终止。保证它将终止的规则必然有些保守，因为问题是图灵完备的，在某些情况下需要关闭它们。
instance SappState a => Show a 的问题是它减少了 Show a对 SappState a 的约束约束，并且没有明显的“进展”，因为正在搜索的新实例与旧实例的大小相同。想象一下如果有人也写了 instance Show a => SappState a 会发生什么.