haskell - 限制类型构造函数中的值

Question

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10年前关闭。

Possible Duplicate:
How to create a type bounded within a certain range

我有数据类型:

data Expr = Num Int
          | Expression Expr Operator Expr

在问题的上下文中， (Num Int) 的数字将仅代表单个数字。有没有办法确保类型声明中的限制？

当然我们可以定义一个函数来测试 Expr是有效的，但最好让类型系统处理它。

Answer 1

您可以使用带有 smart constructor 的抽象数据类型。 :

newtype Digit = Digit { digitVal :: Int }
  deriving (Eq, Ord, Show)

mkDigit :: Int -> Maybe Digit
mkDigit n
  | n >= 0 && n < 10 = Just (Digit n)
  | otherwise = Nothing

如果你把它放在另一个模块中并且不导出 Digit构造函数，则客户端代码无法构造 Digit 类型的值超出范围 [0,9]，但您必须手动包装和打开它才能使用它。你可以定义一个 Num进行模运算的实例，如果有帮助的话；这也可以让你使用数字文字来构造数字。 (对于 Enum 和 Bounded 也是如此。)

但是，这并不能确保您永远不会尝试创建无效的 Digit，只是您永远不会这样做。如果您想要更多的保证，那么 Jan 提供的手动解决方案会更好，但代价是不那么方便。 (如果你为那个 Digit 类型定义了一个 Num 实例，它最终会像“不安全”一样，因为你可以写 42 :: Digit 多亏了你得到的数字文字支持。)

(如果你不知道 newtype 是什么，它基本上是 data 用于具有单个严格字段的​​数据类型；围绕 T 的新类型包装器将具有与 T 相同的运行时表示。它基本上只是一个优化，所以为了理解这一点，你可以假装它说 data。)

编辑:有关更面向理论的 100% 解决方案，请参阅此答案的相当狭窄的评论部分。