haskell - haskell如何得到 'downcast'类型接口(interface)？

Question

在 oop 中，例如 java，我们只能将 super 类向下转换为 subclass，当类型实际上是子类时。

但是在 haskell 中，我们可以简单地将类型类“向下转换”为该类型类的任何实例。例如 fromInteger 返回一个 Num。从我的角度来看，它实际上是一个Int，所以它不能被“向下转换”为Float，但它可以。

Prelude System.Random> :t fromInteger a
fromInteger a :: Num a => a
Prelude System.Random> fromInteger 12 :: Int
12
Prelude System.Random> fromInteger 12 :: Float
12.0

另一个例子是将Random改成Int、Float甚至Bool

Prelude System.Random> let (a, g) = random (mkStdGen 12) :: (Int, StdGen)
Prelude System.Random> let (a, g) = random (mkStdGen 12) :: (Double, StdGen)
Prelude System.Random> let (a, g) = random (mkStdGen 12) :: (Bool, StdGen)

我们不知道 Random 实际上是什么，但我们可以将它“向下转换”为实例的类型，并且它始终 100% 有效。我不明白为什么会这样。

Answer 1

我认为您因错误地将类型类视为 OO 类并将类型继承与它们相关联而感到困惑。类型类非常不同，Haskell 中没有类型继承，顺便说一句，这根本不是弱点。您的示例实际上展示了 Haskell 的强大功能。

我们来分析一下random的定义:

random :: RandomGen g => g -> (a, g)

它有一个签名 g -> (a, g)，表示它接受一些值 g 并返回一些值 a和一些与输入 g 相同类型的值，此签名中没有指定特定类型，如 Int 或 Char， a 和 g 是 polymorphic ，这意味着它们可以是任何类型。然后是约束部分 RandomGen g =>，它表示实际上 g 只能是具有类型类 RandomGen 实例的类型，就在我链接到的类的接口(interface)下，你会发现模块中定义的它的实例列表，它只包含 RandomGen StdGen，所以基本上我们可以看到 g 作为 StdGen。然后再看random 函数，发现它实际上被定义为类型类Random 的接口(interface)的一部分。 ，它由类型变量 a 参数化，我们已经在函数 random 的签名中遇到过，所以这意味着 Random a 对函数 random 定义的约束。另请参阅该类在其实例列表中包含 Random Int、Random Double、Random Bool。

现在让我们回到您的示例。通过指定类型 random (mkStdGen 12)::(Bool, StdGen)，您告诉编译器将 random 视为 random::StdGen -> ( Bool, StdGen)，它从中简单地推导出要使用 RandomGen 和 Random 的哪些实例。这些实例实际上定义了函数的特定于类型的行为，这反过来又保证了任何可编译代码都有意义。

如您所见，这一切都与转换完全无关。