haskell - 内存和类型类

Question

为了简单起见，我将使用这个人为设计的示例类(关键是我们从方法中派生了一些昂贵的数据):

class HasNumber a where
  getNumber :: a -> Integer
  getFactors :: a -> [Integer]
  getFactors a = factor . getNumber

当然，我们可以对此类的实现进行内存，例如:

data Foo = Foo {
  fooName :: String,
  fooNumber :: Integer,
  fooFactors :: [Integer]
}

foo :: String -> Integer -> Foo
foo a n = Foo a n (factor n) 

instance HasNumber Foo where
    getNumber = fooNumber
    getFactors = fooFactors

但是，需要手动将'factors'字段添加到将成为 HasNumber实例的任何记录中，似乎有点丑陋。下一个想法:

data WithFactorMemo a = WithFactorMemo {
    unWfm :: a,
    wfmFactors :: [Integer]
}

withFactorMemo :: HasNumber a => a -> WithFactorMemo a
withFactorMemo a = WithFactorMemo a (getFactors a)

instance HasNumber a => HasNumber (WithFactorMemo a) where
    getNumber = getNumber . unWfm
    getFactors = wfmFactors

但是，这需要大量样板来将原始 a的所有其他操作提升为 WithFactorMemo a。

有什么优雅的解决方案吗？

Answer 1

解决方法是:丢失类型类。我已经讨论过here和here。每个成员都将单个TC a作为参数的任何类型类a与数据类型都是同构的。这意味着HasNumber类的每个实例都可以用以下数据类型表示:

data Number = Number {
    getNumber' :: Integer,
    getFactors' :: [Integer]
}

即，通过这种转换:

toNumber :: (HasNumber a) => a -> Number
toNumber x = Number (getNumber x) (getFactors x)

Number显然也是 HasNumber的一个实例。

instance HasNumber Number where
    getNumber = getNumber'
    getFactors = getFactors'

这种同构向我们表明，此类是一种变相的数据类型，它应该消亡。只需使用 Number即可。最初如何执行此操作尚不明确，但是有一点经验后应该很快就会知道。例如，您的 Foo类型变为:

data Foo = Foo {
    fooName :: String,
    fooNumber :: Number
}

您的备忘将免费提供，因为这些因素存储在 Number数据结构中。