haskell - 为什么不能为 MaybeT 派生 Show 实例？

Question

如果我为 Identity 定义单子(monad)变压器类型，可以推导出Show实例。

newtype IdentityT f a =
  IdentityT { runIdentityT :: f a }
  deriving (Show)

将得出

instance Show (f a) => Show (IdentityT f a)

但是如果我为 Maybe 定义单子(monad)变压器类型

newtype MaybeT m a =
  MaybeT { runMaybeT :: m (Maybe a) }
  deriving (Show)

我得到错误

• No instance for (Show (m (Maybe a)))
        arising from the first field of ‘MaybeT’ (type ‘m (Maybe a)’)

由于 Maybe a有一个 Show例如，我希望它能够工作并派生

instance Show (m (Maybe a)) => Show (MaybeT m a)

为什么不能呢？

Answer 1

GHC 使用启发式方法来确定实例是否保证搜索终止。
这里的终止是指，在搜索实例时，我们不会永远循环。具体来说，这是必须禁止的

instance Show a => Show a where ...

还有这个

instance Show [a] => Show a where ...

GHC 大致要求实例上下文中的约束( => 之前的部分)必须“小于”头部中的约束( => 之后)。所以，它接受这个:

instance Show a => Show [a] where ...

自从 a包含一个小于 [a] 的类型构造函数.

它也接受这个:

instance Show (f a) => Show (IdentityT f a) where ...

自从 f a包含一个小于 IdentityT f a 的类型构造函数.

然而，

instance Show (f (Maybe a)) => Show (MaybeT f a) where ...

使用相同数量的构造函数!因此，不接受确保它不会导致循环。毕竟，以后，我们可能会见面

instance Show (MaybeT f a)) => Show (f (Maybe a)) where ...

很明显，必须拒绝这两个实例中的至少一个以保证终止。 GHC 选择拒绝他们两个。
UndecidableInstances放宽了这个限制。 GHC 将接受这两种情况，现在我们有责任避免循环。