在我的 Haskell 程序中,我有一些代表“形状”抽象概念的类型类,即
-- | Class representing shapes.
class Shape a where
isColliding :: (Shape b) => a -> b -> Bool
centroid :: Point
-- | Class representing shapes composed of a finite number of vertices
and line segments connecting them.
class (Shape a) => Polygon a where
vertices :: a -> Vertices
如您所见,Polygon
自然是Shape
的子类。我还有一些数据类型是这些不同类型类的实例。例如:
data Box = Box Point Point Angle
instance Shape Box where
...
instance Polygon Box where
...
---------------------------------
data Circle = Circle Point Radius
instance Shape Circle where
...
我有更多可能的形状,例如 NGon
、RegularNGon
等。我希望能够实现 isColliding
,但是计算两个形状是否碰撞所需的信息取决于 Shape
特定实例的实现。例如,要计算两个盒子是否发生碰撞,我需要它们的顶点列表。所以我有几个问题:
- 是否有办法“专门化”我的函数
isColliding
,以便以特定方式定义isColliding::(Polygon b) => Box -> b 类型的碰撞-> bool
? - 我的数据类型的结构是解决这个问题的最佳方法吗?或者当整个事情可以重构来消除这个问题时,我是否滥用了类型类和数据类型?
我对 Haskell 还很陌生,所以如果我的问题措辞不好或者需要任何澄清,请告诉我。
最佳答案
您当前的 Shape
类表示“isColliding
可以仅使用 Shape
的方法判断此形状是否与另一个形状相交” em> on the other shape”,因为它的签名 (Shape b) => a -> b -> Bool
仅告诉您 b
有一个 实例形状
。所以你是对的,这并不是你想要的。
您可以做的一件事是使用 MultiParamTypeClasses
来描述两种类型之间的关系:
{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses #-}
class Colliding a b where
collidesWith :: a -> b -> Bool
然后为类型的各种具体组合创建实例:
instance Colliding Circle Box where
Circle p r `collidesWith` Box p1 p2 θ = {- … -}
这里你在定义实现时就知道了a
和b
的具体类型。这可能足以满足您的用例。
但是,如果您有 n 个类型,这会给您留下 n2 个实例。如果您尝试像这样定义多态实例,您将会遇到问题:
instance (HasBoundingBox b) => Colliding Circle b where
collidesWith = {- … -}
因为此与碰撞圆
的所有其他实例重叠:b
将匹配任何类型,并且只需添加 b
必须具有 HasBoundingBox
实例的约束。 在实例解析之后检查该约束。您可以使用 OverlappingInstances
或较新的 OVERLAPPABLE
/OVERLAPPING
/OVERLAPS
编译指示来解决此问题,告诉 GHC 选择最具体的匹配实例,但如果您刚刚熟悉 Haskell,这可能会带来更多麻烦,而不是值得的。
我必须多考虑一下,但肯定还有其他方法。在最简单的情况下,如果您只需要处理几种不同类型的形状,那么您可以将它们设为单个总和类型,而不是单独的数据类型:
data Shape
= Circle Point Radius
| Box Point Point Angle
| …
那么您的 isColliding
函数可以是 Shape -> Shape -> Bool
类型,并且只需对此类型进行模式匹配即可。
一般来说,如果您正在编写一个类型类,它应该带有关于实例行为的法律,例如mappend x mempty == mappend mempty x == x
来自 Data.Monoid
。如果您想不出任何应该始终适用于您的类实例的方程式,那么您应该更喜欢用普通的旧函数和数据类型来表示事物。
关于haskell - 在父类(super class)函数的定义中使用子类实现,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/45930253/