Tôi có đang suy nghĩ và sử dụng các loại singleton trong Haskell đúng không?

Question

Tôi muốn tạo một số kiểu dữ liệu không tương thích, nhưng bằng nhau. Đó là, tôi muốn có một kiểu tham số Foo a, và các chức năng như

bar :: (Foo a) -> (Foo a) -> (Foo a) 

mà không thực sự quan tâm về những gìa là. Để làm rõ hơn nữa, tôi muốn hệ thống loại để ngăn chặn tôi từ làm

x :: Foo Int 
y :: Foo Char 
bar x y 

trong khi tôi cùng một lúc không thực sự quan tâm đến Int và Char (Tôi chỉ quan tâm rằng họ đang không giống nhau) .

Trong mã thực tế của tôi, tôi có loại cho đa thức trên một vòng nhất định. Tôi không thực sự quan tâm những gì không xác định được, miễn là hệ thống kiểu dừng tôi thêm một đa thức trong t với một đa thức trong s. Cho đến nay tôi đã giải quyết điều này bằng cách tạo ra một typeclass Indeterminate, và parameterizing loại đa thức của tôi như

data (Ring a, Indeterminate b) => Polynomial a b 

Cách tiếp cận này cảm thấy hoàn toàn tự nhiên cho phần Ring vì tôi làm chăm sóc về mà đặc biệt là vòng một đa thức nhất định là hơn . Nó cảm thấy rất phấn khởi cho phần Indeterminate, như được mô tả chi tiết bên dưới.

Cách tiếp cận ở trên hoạt động tốt, nhưng cảm thấy bị giả tạo. Đặc biệt là phần này:

class Indeterminate a where 
    indeterminate :: a 

data T = T 

instance Indeterminate T where 
    indeterminate = T 

data S = S 

instance Indeterminate S where 
    indeterminate = S 

(và cứ như vậy có thể thêm một vài xác định). Nó cảm thấy lạ và sai. Về cơ bản, tôi đang cố gắng yêu cầu các trường hợp của Indeterminate là những người độc thân (trong this sense). Cảm giác kỳ quặc là một dấu hiệu cho thấy tôi có thể tấn công sai lầm này. Khác là một thực tế là tôi cuối cùng phải chú thích rất nhiều của tôi Polynomial a b s kể từ khi loại thực tế b thường không thể suy ra (đó là không lạ, nhưng là gây phiền nhiễu tuy nhiên).

Mọi đề xuất? Tôi có nên tiếp tục làm như thế này không, hay tôi đang thiếu cái gì đó?

PS: Đừng cảm thấy bị xúc phạm nếu tôi không upvote hoặc chấp nhận câu trả lời ngay lập tức. Tôi sẽ không thể kiểm tra lại sau vài ngày.

Answer 1

Trước hết, tôi không chắc chắn này:

data (Ring a, Indeterminate b) => Polynomial a b 

... là làm những gì bạn mong đợi nó. Các bối cảnh trên các định nghĩa data không hữu ích một cách khủng khiếp - xem the discussion here vì một số lý do tại sao, phần lớn số tiền đó buộc chúng phải thêm chú thích bổ sung mà không thực sự cung cấp nhiều loại bảo đảm bổ sung.

Thứ hai, bạn có thực sự quan tâm đến thông số "không xác định" không phải để đảm bảo rằng các loại được giữ riêng biệt không? Một cách khá chuẩn để thực hiện điều đó là những gì được gọi là phantom types - các tham số trong constructor kiểu không được sử dụng trong hàm tạo dữ liệu. Bạn sẽ không bao giờ sử dụng hoặc cần một giá trị của các loại ma, vì vậy chức năng có thể được như đa hình như bạn muốn, ví dụ:

data Foo a b = Foo b 

foo :: Foo a b -> Foo a b 
foo (Foo x) = Foo x 

bar :: Foo a c -> Foo b c 
bar (Foo x) = Foo x 

baz :: Foo Int Int -> Foo Char Int -> Foo() Int 
baz (Foo x) (Foo y) = Foo $ x + y 

Rõ ràng điều này không đòi hỏi phải chú thích, nhưng chỉ ở những nơi mà bạn đang cố tình thêm hạn chế .Nếu không, suy luận sẽ hoạt động bình thường đối với tham số kiểu phantom. Có vẻ như với tôi rằng cách tiếp cận ở trên là đủ cho những gì bạn đang làm ở đây - kinh doanh với các loại singleton chủ yếu là về khoảng cách giữa các công cụ loại phức tạp hơn và tính toán mức giá trị thông thường bằng cách tạo loại proxy cho các giá trị. Điều này có thể hữu ích cho việc đánh dấu vectơ với các loại cho biết cơ sở của chúng hoặc đánh dấu các giá trị số với các đơn vị vật lý - cả hai trường hợp chú thích có ý nghĩa nhiều hơn chỉ là "không xác định được gọi là X".