haskell - 类型族内的多态函数

Question

我试图在类型系列中定义一个函数，该函数在类型系列中定义的 GADT 本身的幻影类型上是多态的。

我的类型族定义是这样的:

class Channel t where
    data Elem t a :: * 
    foo :: t -> Elem t a
    bar :: Elem t a -> [a]

我有一个实例如下:

data MyChannelType = Ch

instance Channel MyChannelType where

    data Elem MyChannelType a where
        MyConstructor :: Char -> Elem MyChannelType Char

    foo _ = MyConstructor 'a'

    bar (MyConstructor c) = repeat c

编译器提示说:

Couldn't match type ‘a’ with ‘Char’
      ‘a’ is a rigid type variable bound by
          the type signature for foo :: MyChannelType -> Elem MyChannelType a

是否可以使用 Rank2Types 编写此函数或重新制定我的数据类型以启用它？

编辑 :回应 Ganesh 要求的澄清

我想要 foo (bar Ch) :: [Int]是非法的。

我一直在使用 Ganesh 建议的解决方案，但我受到以下更复杂示例的启发，该示例失败了；给出:

data MyOtherType = IntCh | StringCh

我有一个实例如下:

instance Channel MyOtherType where

    data Elem MyOtherType a where
        ElemInt    :: Int ->    Elem MyOtherType Int
        ElemString :: String -> Elem MyOtherType String

    foo IntCh    = ElemInt 0
    foo StringCh = ElemString "a"

    bar (ElemInt i)    = repeat i
    bar (ElemString s) = repeat s

非常感谢，

迈克尔

Answer 1

使用您提供的签名，foo对于 MyChannelType 无法实现因为它声称可以生产Elem MyChannelType a对于任何 a类型。

如果您真正想要的是应该只有一个 a给定的类型 t ，您可以使用类型函数来表达这一点:

class Channel t where
    data Elem t a :: *
    type Contents t :: *

    foo :: t -> Elem t (Contents t)
    bar :: Elem t a -> [a]

然后添加

type Contents MyChannelType = Char

到实例。

为了回应你的编辑，我会分手 Channel分为两类:

class Channel t where
    data Elem t a :: *
    bar :: Elem t a -> [a]

class Channel t => ChannelContents t a where
    foo :: t -> Elem t a

然后您可以定义 MyOtherType实例:

instance Channel MyOtherType where

    data Elem MyOtherType a where
        ElemInt :: Int -> Elem MyOtherType Int
        ElemString :: String -> Elem MyOtherType String

    bar (ElemInt i) = repeat i
    bar (ElemString s) = repeat s

instance ChannelContents MyOtherType Int where
    foo IntCh = ElemInt 0

instance ChannelContents MyOtherType String where
    foo StringCh = ElemString "a"

您需要启用一些扩展: MultiParamTypeClasses , TypeSynonymInstances , FlexibleInstances (后两个只是因为 String 实例)。