haskell - Haskell 中 `deriving` 的幕后发生了什么？

Question

我刚刚开始学习 Haskell。我见过许多解释类型基础知识的介绍性示例，但它们通常在类型下面有一个 deriving 语句。这是来自 Chapter 3 of RealWorldHaskell 的示例:

data Cartesian2D = Cartesian2D Double Double
                   deriving (Eq, Show)

data Polar2D = Polar2D Double Double
               deriving (Eq, Show)

他们在Chapter 6中解释了一些推导过程。 ，这可以帮助您了解如何使用它。

据我所知，deriving (Show) 是告诉 Haskell 如何将类型转换为字符串所必需的。这在实践层面上是有意义的。我来自 JavaScript 领域，所以对我来说，你可以很容易地想象这会像这样实现:

Polar2D.prototype.toString = function(){
  return '[Polar2D]';
};

在 Haskell 中，他们给出了如何为 Color 类型实现您自己的 Show 的示例，而不是使用 deriving。

data Color = Red | Green | Blue
instance Show Color where
  Red = "red"
  Green = "green"
  Blue = "blue"

这意味着当您在 ghci repl 中时，您可以执行以下操作:

> show Red
"red"

但这并不能解释 deriving 实际上在做什么，它对我来说仍然很神奇。

我的问题是，deriving 的幕后发生了什么？另外，在 Haskell 源代码的 GitHub 上是否有一个地方可以看到实现？这也可能有帮助。

Answer 1

GHC 实际上只是编写您手写的相同实例，如果您将 -ddump-deriv 传递给编译器，您可以看到它生成的代码。例如:

Prelude> data Color = Red | Green | Blue deriving (Show)

==================== Derived instances ====================
Derived instances:
  instance Show Color where
    showsPrec _ Red = showString "Red"
    showsPrec _ Green = showString "Green"
    showsPrec _ Blue = showString "Blue"
    showList = showList__ (showsPrec 0)


Generic representation:

  Generated datatypes for meta-information:

  Representation types:

这里并没有什么魔力，Show 只是有一个非常机械的实现。它在内部查看数据构造函数的内部形式(GHC 源代码中的类型为 DataConRep)，它是通过翻译前端 AST 获得的，然后查看前端源代码中提供的名称并添加新的根据这些名称和任何也实现 Show 的嵌套类型来显示实例。新的自动生成的类型类的注册就像手动编码的类一样，就好像它是在当前模块中编写的一样。