具有多个参数的 Haskell 和类型类

Question

在编写相互继承的类型类时，我遇到了一个简单的问题。我正在尝试创建类型类的层次结构以实现某种程度的表示抽象。假设我想要一个集合类型类:

{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses #-}
{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}

class Collection c a where
  isMember :: a -> c -> Bool

我已经定义了一个树类型:

data Tree a = Empty | Node a (Tree a) (Tree a)
  deriving (Show, Eq)

我想让我的树成为一个集合，所以:

inOrder :: Tree a -> [a]
inOrder Empty = []
inOrder (Node a l r) = (inOrder l) ++ [a] ++ (inOrder r)

instance (Eq a) => Collection (Tree a) a where
  isMember a c = a `elem` (inOrder c)

这不太正确:

*Main> (isMember '2' Empty)
<interactive>:1:1:
    No instance for (Collection (Tree a) Char)
      arising from a use of `isMember' at <interactive>:1:1-18
    Possible fix:
      add an instance declaration for (Collection (Tree a) Char)
    In the expression: (isMember '2' Empty)
    In the definition of `it': it = (isMember '2' Empty)

如果我必须为每个具体类型创建一个实现，那么类型类的值可能会丢失。所以我没有正确编写实例声明。但我无法完全弄清楚如何进行。

Answer 1

这里的问题是，默认情况下，每个类型类参数都独立于其他参数。只需申请isMember到 Char并且未知元素类型的树不足以让它推断它应该使用(看似显而易见的)实例。

这显然不是你想要的工作方式，而且启动起来有点傻，但这就是它的工作方式。为了解决这个问题，你需要给它一些建立连接的方法，还有其他扩展:FunctionalDependencies是更常见的，而 TypeFamilies更新，更好用，但仍然有一些粗糙的边缘。

使用功能依赖项，您可以指定类型类参数的某些子集完全确定其他参数，例如Collection c a | c -> a .这有其自身的缺陷，但在许多情况下都足够好用。

对于类型族，您可能会将其简化为单参数类型类，并关联元素类型，例如:

class Collection c where
    type Elem c
    isMember :: Elem c -> c -> Bool