haskell - 如何将函数应用于 haskell 构造函数内的值？

Question

我的构造函数定义为

data MuOp = N  (Name, Name)
          | QN (QName, QName)
          | QO (QOp, QOp)
          | E  (Exp, Exp)
          | D  (Decl, Decl)
          | L  (Literal, Literal)
          | G  (GuardedRhs, GuardedRhs)

我对元组进行了一些操作，例如

same :: MuOp -> Bool
same (N (a,b)) = a == b
same (QN (a,b)) = a == b
same (QO (a,b)) = a == b
same (E (a,b)) = a == b
same (D (a,b)) = a == b
same (L (a,b)) = a == b
same (G (a,b)) = a == b

然而，对多个函数重复它看起来很难看。有没有办法定义一些函数，例如 apply where

apply :: ((a,a) -> c) -> MuOp -> c
apply f (N (a,b)) = f (a, b)
apply f (QN (a,b)) = f (a, b)
apply f (QO (a,b)) = f (a, b)
apply f (E (a,b)) = f (a, b)
apply f (D (a,b)) = f (a, b)
apply f (L (a,b)) = f (a, b)
apply f (G (a,b)) = f (a, b)

所以我可以说 same = apply (\(a,b) -> a == b) 或 fEq c -> apply (\(a,b) -> a == c)

我当前的定义会产生此错误。

Couldn't match expected type ‘a’ with actual type ‘Name’
  ‘a’ is a rigid type variable bound by
      the type signature for apply :: ((a, b) -> c) -> MuOp -> c
      at src/Test/MuCheck/MuOp.hs:28:10
Relevant bindings include
  f :: (a, b) -> c (bound at src/Test/MuCheck/MuOp.hs:29:7)
  apply :: ((a, b) -> c) -> MuOp -> c
    (bound at src/Test/MuCheck/MuOp.hs:29:1)
In the expression: a
In the first argument of ‘f’, namely ‘(a, b)’

Answer 1

仔细考虑一下 apply 的定义:在每种情况下，所有 b 变量的类型都相同吗？请记住，虽然 apply 是一个多态函数，但调用者可以决定类型变量 a 是什么(也称为错误消息中的“刚性类型变量”) .

例如，看这两个案例:

apply :: ((a, a) -> c) -> MuOp -> c
apply f (N  (a, b)) = f (a, b)
apply f (QN (a, b)) = f (a, b)
...

第一行a和b都是Name类型，但第二行a和 b 都是 QName 类型。由于调用者可以决定类型变量a是什么，因此您实际上无法在Name和QName<之间进行选择 任意。

解决方案是使用 2 级类型:

{-# Language Rank2Types #-}

apply :: (forall a . Eq a => (a, a) -> c) -> MuOp -> c
apply f (N  (a, b)) = f (a, b)
apply f (QN (a, b)) = f (a, b)
...

之前的隐式量词forall a .已变得显式并被插入函数箭头的左侧。 (此外，还添加了 Eq 约束，但这只是一个小细节。)通过这样做，您允许被调用者(即 apply ) 以使用满足 Eq 约束的任何类型来实例化类型变量 a。