我正在尝试使用定义的 dfold here
dfold
:: KnownNat k
=> Proxy (p :: TyFun Nat * -> *)
-> (forall l. SNat l -> a -> (p @@ l) -> p @@ (l + 1))
-> (p @@ 0)
-> Vec k a
-> p @@ k
基本上它是一个折叠,允许您在每个循环后返回一个新类型。
我试图概括 双音排序 在这个项目中定义:
https://github.com/adamwalker/clash-utils/blob/master/src/Clash/Sort.hs
我有两个对 dfold 生成的类型很重要的函数:
bitonicSort
:: forall n a. (KnownNat n, Ord a)
=> (Vec n a -> Vec n a) -- ^ The recursive step
-> (Vec (2 * n) a -> Vec (2 * n) a) -- ^ Merge step
-> Vec (2 * n) a -- ^ Input vector
-> Vec (2 * n) a -- ^ Output vector
bitonicMerge
:: forall n a. (Ord a , KnownNat n)
=> (Vec n a -> Vec n a) -- ^ The recursive step
-> Vec (2 * n) a -- ^ Input vector
-> Vec (2 * n) a -- ^ Output vector
上面提到的项目中使用的例子是:
bitonicSorterExample
:: forall a. (Ord a)
=> Vec 16 a -- ^ Input vector
-> Vec 16 a -- ^ Sorted output vector
bitonicSorterExample = sort16
where
sort16 = bitonicSort sort8 merge16
merge16 = bitonicMerge merge8
sort8 = bitonicSort sort4 merge8
merge8 = bitonicMerge merge4
sort4 = bitonicSort sort2 merge4
merge4 = bitonicMerge merge2
sort2 = bitonicSort id merge2
merge2 = bitonicMerge id
我继续做了一个更通用的版本。
genBitonic :: (Ord a, KnownNat n) =>
(Vec n a -> Vec n a, Vec (2 * n) a -> Vec (2 * n) a)
-> (Vec (2 * n) a -> Vec (2 * n) a, Vec (4 * n) a -> Vec (4 * n) a)
genBitonic (bSort,bMerge) = (bitonicSort bSort bMerge, bitonicMerge bMerge)
bitonicBase :: Ord a => (Vec 1 a -> Vec 1 a, Vec 2 a -> Vec 2 a)
bitonicBase = (id, bitonicMerge id)
使用这个版本,我可以像这样快速制作新的双音排序:
bSort16 :: Ord a => Vec 16 a -> Vec 16 a
bSort16 = fst $ genBitonic $ genBitonic $ genBitonic $ genBitonic bitonicBase
bSort8 :: Ord a => Vec 8 a -> Vec 8 a
bSort8 = fst $ genBitonic $ genBitonic $ genBitonic bitonicBase
bSort4 :: Ord a => Vec 4 a -> Vec 4 a
bSort4 = fst $ genBitonic $ genBitonic bitonicBase
bSort2 :: Ord a => Vec 2 a -> Vec 2 a
bSort2 = fst $ genBitonic bitonicBase
每个排序都使用指定大小的向量。
testVec16 :: Num a => Vec 16 a
testVec16 = 9 :> 2 :> 8 :> 6 :> 3 :> 7 :> 0 :> 1 :> 4 :> 5 :> 2 :> 8 :> 6 :> 3 :> 7 :> 0 :> Nil
testVec8 :: Num a => Vec 8 a
testVec8 = 9 :> 2 :> 8 :> 6 :> 3 :> 7 :> 0 :> 1 :> Nil
testVec4 :: Num a => Vec 4 a
testVec4 = 9 :> 2 :> 8 :> 6 :> Nil
testVec2 :: Num a => Vec 2 a
testVec2 = 2 :> 9 :> Nil
快速笔记:
我想做一个为给定 Vec 生成函数的函数。我相信使用 dfold 或 dtfold 是正确的路径。
我想用函数
genBitonic
进行折叠。 .然后使用
fst
获得排序所需的功能。我有两种可能的设计:
一个 :使用组合折叠以获得一个以基为基础的函数。
bSort8 :: Ord a => Vec 8 a -> Vec 8 a
bSort8 = fst $ genBitonic.genBitonic.genBitonic $ bitonicBase
在基地回复之前,它会导致类似
**If composition was performed three times**
foo3 ::
(Ord a, KnownNat n) =>
(Vec n a -> Vec n a, Vec (2 * n) a -> Vec (2 * n) a)
-> (Vec (2 * (2 * (2 * n))) a -> Vec (2 * (2 * (2 * n))) a,
Vec (4 * (2 * (2 * n))) a -> Vec (4 * (2 * (2 * n))) a)
两个 :
第二个想法是使用 bitonicBase 作为值 b 开始累积。这将直接导致我在申请
fst
之前需要它的表格。 .编辑
vecAcum
只是为了在 dfold
内部建立值(value)。 .在 dfold 示例中,他们使用
:>
进行折叠。这只是列表运算符 :
的向量形式>>> :t (:>)
(:>) :: a -> Vec n a -> Vec (n + 1) a
我想要做的是采用两个函数的元组,例如:
genBitonic :: (Ord a, KnownNat n) =>
(Vec n a -> Vec n a, Vec (2 * n) a -> Vec (2 * n) a)
-> (Vec (2 * n) a -> Vec (2 * n) a, Vec (4 * n) a -> Vec (4 * n) a)
并组成它们。
所以
genBitonic . genBitonic
会有类型:(Vec n a -> Vec n a, Vec (2 * n) a -> Vec (2 * n) a)
-> (Vec (2 * (2 * n)) a -> Vec (2 * (2 * n)) a, Vec (4 * (2 * n)) a -> Vec (4 * (2 * n)) a)
因此,基本功能将是巩固类型的东西。
例如
bitonicBase :: Ord a => (Vec 1 a -> Vec 1 a, Vec 2 a -> Vec 2 a)
bitonicBase = (id, bitonicMerge id)
bSort4 :: Ord a => Vec 4 a -> Vec 4 a
bSort4 = fst $ genBitonic $ genBitonic bitonicBase
我正在使用 dfold 为长度为 n 的向量构建函数,这相当于对长度为 n 的向量进行递归。
我试过:
我尝试按照 dfold 下列出的示例进行操作
data SplitHalf (a :: *) (f :: TyFun Nat *) :: *
type instance Apply (SplitHalf a) l = (Vec (2^l) a -> Vec (2^l) a, Vec (2 ^ (l + 1)) a -> Vec (2 ^ (l + 1)) a)
generateBitonicSortN2 :: forall k a . (Ord a, KnownNat k) => SNat k -> Vec (2^k) a -> Vec (2^k) a
generateBitonicSortN2 k = fst $ dfold (Proxy :: Proxy (SplitHalf a)) vecAcum base vecMath
where
vecMath = operationList k
vecAcum :: (KnownNat l, KnownNat gl, Ord a) => SNat l
-> (SNat gl -> SplitHalf a @@ gl -> SplitHalf a @@ (gl+1))
-> SplitHalf a @@ l
-> SplitHalf a @@ (l+1)
vecAcum l0 f acc = undefined -- (f l0) acc
base :: (Ord a) => SplitHalf a @@ 0
base = (id,id)
general :: (KnownNat l, Ord a)
=> SNat l
-> SplitHalf a @@ l
-> SplitHalf a @@ (l+1)
general _ (x,y) = (bitonicSort x y, bitonicMerge y )
operationList :: (KnownNat k, KnownNat l, Ord a)
=> SNat k
-> Vec k
(SNat l
-> SplitHalf a @@ l
-> SplitHalf a @@ (l+1))
operationList k0 = replicate k0 general
我正在使用 dfold 源代码使用的扩展
{-# LANGUAGE BangPatterns #-}
{-# LANGUAGE DataKinds #-}
{-# LANGUAGE GADTs #-}
{-# LANGUAGE KindSignatures #-}
{-# LANGUAGE MagicHash #-}
{-# LANGUAGE PatternSynonyms #-}
{-# LANGUAGE Rank2Types #-}
{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables #-}
{-# LANGUAGE TemplateHaskell #-}
{-# LANGUAGE TupleSections #-}
{-# LANGUAGE TypeApplications #-}
{-# LANGUAGE TypeFamilies #-}
{-# LANGUAGE TypeOperators #-}
{-# LANGUAGE UndecidableInstances #-}
{-# LANGUAGE ViewPatterns #-}
{-# LANGUAGE Trustworthy #-}
错误消息:
Sort.hs:182:71: error:
* Could not deduce (KnownNat l) arising from a use of `vecAcum'
from the context: (Ord a, KnownNat k)
bound by the type signature for:
generateBitonicSortN2 :: (Ord a, KnownNat k) =>
SNat k -> Vec (2 ^ k) a -> Vec (2 ^ k) a
at Sort.hs:181:1-98
Possible fix:
add (KnownNat l) to the context of
a type expected by the context:
SNat l
-> (SNat l0
-> (Vec (2 ^ l0) a -> Vec (2 ^ l0) a,
Vec (2 ^ (l0 + 1)) a -> Vec (2 ^ (l0 + 1)) a)
-> (Vec (2 ^ (l0 + 1)) a -> Vec (2 ^ (l0 + 1)) a,
Vec (2 ^ ((l0 + 1) + 1)) a -> Vec (2 ^ ((l0 + 1) + 1)) a))
-> SplitHalf a @@ l
-> SplitHalf a @@ (l + 1)
* In the second argument of `dfold', namely `vecAcum'
In the second argument of `($)', namely
`dfold (Proxy :: Proxy (SplitHalf a)) vecAcum base vecMath'
In the expression:
fst $ dfold (Proxy :: Proxy (SplitHalf a)) vecAcum base vecMath
Sort.hs:182:84: error:
* Could not deduce (KnownNat l0) arising from a use of `vecMath'
from the context: (Ord a, KnownNat k)
bound by the type signature for:
generateBitonicSortN2 :: (Ord a, KnownNat k) =>
SNat k -> Vec (2 ^ k) a -> Vec (2 ^ k) a
at Sort.hs:181:1-98
The type variable `l0' is ambiguous
* In the fourth argument of `dfold', namely `vecMath'
In the second argument of `($)', namely
`dfold (Proxy :: Proxy (SplitHalf a)) vecAcum base vecMath'
In the expression:
fst $ dfold (Proxy :: Proxy (SplitHalf a)) vecAcum base vecMath
Failed, modules loaded: none.
** 编辑 **
添加了更多细节。
最佳答案
您的 base
案例错误;它应该是
base :: (Ord a) => SplitHalf a @@ 0
base = (id, bitonicMerge id)
综上所述,这是一个完全可用的版本,在 GHC 8.0.2 上进行了测试(但它应该在基于 GHC 8.0.2 的 CLaSH 上工作,以
Prelude
为模)。原来 operationList
除了脊椎之外没有使用东西,所以我们可以使用Vec n ()
反而。{-# LANGUAGE DataKinds, GADTs, KindSignatures #-}
{-# LANGUAGE Rank2Types, ScopedTypeVariables #-}
{-# LANGUAGE TypeFamilies, TypeOperators, UndecidableInstances #-}
{-# OPTIONS_GHC -fplugin GHC.TypeLits.Normalise -fplugin GHC.TypeLits.KnownNat.Solver #-}
{-# OPTIONS_GHC -fno-warn-incomplete-patterns -fno-warn-redundant-constraints #-}
{-# LANGUAGE NoImplicitPrelude #-}
import Prelude (Integer, (+), Num, ($), undefined, id, fst, Int, otherwise)
import CLaSH.Sized.Vector
import CLaSH.Promoted.Nat
import Data.Singletons
import GHC.TypeLits
import Data.Ord
type ExpVec k a = Vec (2 ^ k) a
data SplitHalf (a :: *) (f :: TyFun Nat *) :: *
type instance Apply (SplitHalf a) k = (ExpVec k a -> ExpVec k a, ExpVec (k + 1) a -> ExpVec (k + 1) a)
generateBitonicSortN2 :: forall k a . (Ord a, KnownNat k) => SNat k -> ExpVec k a -> ExpVec k a
generateBitonicSortN2 k = fst $ dfold (Proxy :: Proxy (SplitHalf a)) step base (replicate k ())
where
step :: SNat l -> () -> SplitHalf a @@ l -> SplitHalf a @@ (l+1)
step SNat _ (sort, merge) = (bitonicSort sort merge, bitonicMerge merge)
base = (id, bitonicMerge id)
这按预期工作,例如:
*Main> generateBitonicSortN2 (snatProxy Proxy) testVec2
<9,2>
*Main> generateBitonicSortN2 (snatProxy Proxy) testVec4
<9,8,6,2>
*Main> generateBitonicSortN2 (snatProxy Proxy) testVec8
<9,8,7,6,3,2,1,0>
*Main> generateBitonicSortN2 (snatProxy Proxy) testVec16
<9,8,8,7,7,6,6,5,4,3,3,2,2,1,0,0>
*Main>
关于haskell - 创建一个折叠,允许在每次重复的函数调用后更改类型,以便在不递归的情况下调用函数 n 次,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/42191163/