class - Haskell中的异构多态性(正确方法)

Question

让一个模块抽象Area操作(错误定义)

class Area someShapeType where
  area :: someShapeType -> Float

-- module utilities
sumAreas :: Area someShapeType => [someShapeType]
sumAreas = sum . map area

让一个 后验 显式形状类型模块(良好或可接受的定义)

data Point = Point Float Float

data Circle = Circle Point Float
instance Surface Circle where
  surface (Circle _ r) = 2 * pi * r

data Rectangle = Rectangle Point Point
instance Surface Rectangle where
  surface (Rectangle (Point x1 y1) (Point x2 y2)) = abs $ (x2 - x1) * (y2 - y1)

放一些数据

c1 = Circle (Point 0 0) 1
r1 = Rectangle (Point 0 0) (Point 1 1)

然后，尝试使用

totalArea = sumAreas [c1, r1]

[c1, r1]类型必须扩展为 [Circle]或 [Rectangle] ! (并且无效)

我可以使用 forall 和 一个额外的data像这样输入

data Shape = forall a . Surface a => Shape a

sumSurfaces :: [Shape] -> Float
sumSurfaces = sum . map (\(Shape x) -> surface x)

然后，下一个代码成功运行

sumSurfaces [Shape c1, Shape r1]

但我认为，使用data Shape和 Shape构造函数(在 [Shape c1, ...] 和 lambda 参数上)是丑陋的(我的第一个 [也是不好的] 方式很漂亮)。

做“Haskell中的异构多态性”的正确方法是什么？

非常感谢您的宝贵时间!

Answer 1

你的第一个(也是坏的)方式并不漂亮，它是 Lispy。这在静态类型语言中是不可能的。即使你在例如做这样的事情Java 你实际上是通过使用基类指针来引入一个单独的量化步骤，这类似于 data Shape = forall a. Surface a .

关于存在量化是否好存在争议，我认为大多数 Haskellers 不太喜欢它。在这里使用肯定不是正确的:sum [ area c1, area c2 ]更容易并且效果也很好。但是肯定有更复杂的问题看起来不同。当您“需要”异构多态性时，存在主义就是要走的路。

请记住，您总是可以解决这个问题:由于 Haskell 是惰性的，您可以“先发制人地”应用所有可能的操作(在这个例子中它只是 area )，将所有结果存储在某个记录中，并输出一个列表这些记录而不是多态对象的列表。这样您就可以保留所有信息。

或者，更惯用的是，根本不生成此类对象的列表。你想对对象做点什么，那么为什么不把这些 Action 传递给你产生不同Shape的函数呢？ s，并将它们应用到位!这种逆转将存在量化换成了普遍量化，后者被更广泛地接受。