types - 变体定义中的多态变体限制

Question

假设我想在 OCaml 中建模一个简单的表达式类型:

type expr = 
| `Int of int
| `Str of string
| `IntAdd of expr * expr
| `StrAdd of expr * expr

是否可以限制expr在expr * expr到 expr 的特定构造函数本身(即我希望 IntExpr 只允许“Int”)？我可以用模式模仿这个 匹配，但在expr之后变得很麻烦扩大。我可以以某种方式 使用 OCaml 的类型系统来实现这一点？

我尝试使用多态类型上限，如下所示:

type expr = 
| `Int of int
| `Str of string
| `IntAdd of [< `Int] * [< `Int]
| `StrAdd of [< `Str] * [< `Str]

但是编译器不接受这个(带有消息 In case IntAdd of [< Int ] * ([< Int ] as 'a) the variable 'a is unbound )。有什么技巧可以让这个工作成功吗？

Answer 1

给定的示例足够简单，多态变体就足够了:

type int_expr = [`Int of int | `Add of int_expr * int_expr]
type string_expr = [`String of string | `Concat of string_expr * string_expr]
type expr = [int_expr | string_expr]

如果您想要更多有趣的功能，例如多态数据结构，则需要 GADT:

type _ expr =
  | Int : int -> int expr
  | Add : int expr * int expr -> int expr
  | String : string -> string expr
  | Concat : string expr * string expr -> string expr
  | Pair : 'a expr * 'b expr -> ('a * 'b) expr
  | Fst : ('a * 'b) expr -> 'a expr
  | Snd : ('a * 'b) expr -> 'b expr

GADT 会影响错误消息的推理和可理解性，因此，如果您决定使用它们，请准备好克服这些困难。