haskell - 记录中的多态类型

Question

我正在尝试编写一个从文件中读取原始字节的函数，将其“转换”为“普通”类型，然后对其进行排序。

为了做到这一点，我需要告诉排序它应该如何解释二进制数据——即二进制数据的类型是什么。

为了使其成为“二进制”数据，在“我可以将这些数据视为原始位，因为我从磁盘读取和写入它”的意义上，数据的类型必须是二进制和位。
而且，要对其进行排序，它必须是 Ord 的成员。

任何受这些方式约束的类型都应该是可排序的。

作为一个小技巧，为了将类型传递给排序函数，我改为传递该类型的居民。 (如果有办法传递类型本身并获得结果，我很想知道。)

{-# LANGUAGE RankNTypes #-}

import Data.Binary.Get
import Data.Binary.Put

type Sortable = forall a. (Bits a, Binary a, Ord a) => a

data SortOpts = SortOpts { maxFiles :: Int
    , maxMemory :: Integer
    , maxThreads :: Int
    , binType    :: Sortable
}

defaultOpts = SortOpts { maxFiles = 128
    , maxMemory = 1000 * 1000 * 1000 * 1000
    , maxThreads = 4
    , binType = 0 :: Word32
};

putBinaryValues :: Binary a => Handle -> [a] -> IO ()
putBinaryValues out vals = do
    let bytes = runPut . mapM_ put $ vals
    BL.hPut out bytes

binaryValues :: (Binary a, Bits a) => a -> Handle -> IO [a]
binaryValues t inf = do 
    size <- hFileSize inf
    let cast = runGet (genericReplicateM (size `div` byteWidth) get)
    cast . BL.fromChunks . (:[]) <$> BS.hGetContents inf
    where genericReplicateM n = sequence . (DL.genericReplicate n)
          byteWidth = fromIntegral $ (bitSize t) `div` 8

但这不会编译。显然，Haskell 坚持认为记录的所有值都是具体类型。至少，这就是我从错误消息中收集到的:

Could not deduce (a ~ Word32)
    from the context (Bits a, Ord a, Binary a)
        bound by a type expected by the context:
             (Bits a, Ord a, Binary a) => a
at ...
    `a' is a rigid type variable bound by
        a type expected by the context: (Bits a, Ord a, Binary a) => a

那么，我怎样才能实现这种概括呢？

编辑:

我想使用记录更新语法来“配置”排序。例如。:

configure = defaultOpts -- and exporting that

然后

let myOpts = configure{ binType = 42 :: Word16 }

但这不起作用，我不太明白为什么，除非它只是 NYI。

Record update for insufficiently polymorphic field: binType :: a
In the expression: configure {binType = words !! 0}
In an equation for `o': o = configure {binType = words !! 0}
In the expression:
  do { inTestHandle <- inTest;
       words <- testRandomWords;
       putBinaryValues inTestHandle $ take 100 words;
       seekBeg inTestHandle;
       .... }

那么，我的客户端代码是否只需将值从 defaultOpts 中复制出来，并在每次想要重新配置排序时创建一个新记录？

Answer 1

问题

问题是 RankNTypes .看Sortable , 它是一个返回任意 a 的函数, 其中 a是 Ord 的一个实例, Bits , 和 Bytes .换句话说，那里不仅有 3 个类的一个实例，还有所有实例。
Word32显然不能这样做，所以试图把它放在那里是错误的。

把它想象成 undefined , undefined不是“与 a 兼容的某些类型”，它可以是所有类型。这相当于说

foo :: a
foo = 1

如果你想要一些词汇: a是普遍量化的，所以调用者选择实现。您想要的是存在量化，被调用者选择具体类型。

可能的修复

所以最简单的补救措施是

data SortOpts a = SortOpts { 
    maxFiles :: Int
    , maxMemory :: Integer
    , maxThreads :: Int
    , binType    :: a
}

和约束 a在每个功能上

 someFun :: (Bits a, Bytes a, Ord a) => SortOpts a -> whatever

为了方便打字，

 class (Ord a, Bytes a, Bits a) => Sortable a where
 instance (Ord a, Bytes a, Bits a) => Sortable a where

否则，您将需要创建一个存在的“拳击”类型。这里我使用 GADT要做到这一点。

 {-# LANGUAGE GADTs #-}

 data SortBox where
     Sort :: (Bits a, Bytes a, Ord a) => a -> SortBox

然后创建 Bits 的实例, Bytes , 和 Ord只需将隐藏的 a 拆箱即可并对其进行操作。这让您可以使用 Sort 将任何类型装箱然后一般将其用作 Bits , Bytes , 或 Ord .它在类型级别是透明的，但在值级别您必须将奇怪的东西装箱。

data SortOpts a = SortOpts { 
    maxFiles :: Int
    , maxMemory :: Integer
    , maxThreads :: Int
    , binType    :: SortBox
}