haskell - 为什么我不能使 String 成为类型类的实例？

Question

给定:

data Foo =
  FooString String
  …

class Fooable a where --(is this a good way to name this?)
  toFoo :: a -> Foo

我想让 String 成为 Fooable 的实例:

instance Fooable String where
  toFoo = FooString

GHC 然后提示:

Illegal instance declaration for `Fooable String'
    (All instance types must be of the form (T t1 ... tn)
     where T is not a synonym.
     Use -XTypeSynonymInstances if you want to disable this.)
In the instance declaration for `Fooable String'

如果我使用[Char]:

instance Fooable [Char] where
  toFoo = FooString

GHC 提示:

Illegal instance declaration for `Fooable [Char]'
   (All instance types must be of the form (T a1 ... an)
    where a1 ... an are type *variables*,
    and each type variable appears at most once in the instance head.
    Use -XFlexibleInstances if you want to disable this.)
In the instance declaration for `Fooable [Char]'

问题:

• 为什么我不能创建 String 和类型类的实例？
• 如果我添加一个额外的标志，GHC 似乎愿意让我逃脱惩罚。这是个好主意吗？

Answer 1

这是因为String只是[Char]的类型别名，它只是类型构造函数[]的应用Char 类型，因此其形式为 ([] Char)。它不是 (T a1 .. an) 形式，因为 Char 不是类型变量。

此限制的原因是为了防止实例重叠。例如，假设您有一个实例 Fooable [Char]，后来有人定义了一个实例 Fooable [a]。现在编译器将无法确定您想要使用哪一个，并且会给您一个错误。

通过使用 -XFlexibleInstances，您基本上向编译器 promise 您不会定义任何此类实例。

根据您想要完成的任务，定义一个包装器可能会更好:

newtype Wrapper = Wrapper String
instance Fooable Wrapper where
    ...