Haskell:如何将接口与实现分开

Question

我知道有两种方法可以将接口规范与Haskell中该接口的实现分开:

1. 类型类,例如:

   • 接口: RandomGen
   • IMPL: StdGen

2. 记录,例如:

   • 接口: Network.Transport
   • IMPL: Network.Transport.TCP

问题1:什么时候适合使用其中一种？

问题2:在Haskell中分离接口/ impl有哪些其他方法？

Answer 1

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问题 1 的答案非常简单：这两个选项等效于 \xe2\x80\x94 类型类，可以“脱糖”为仅数据类型。这个想法已在http://www.haskellforall.com/2012/05/scrap-your-type-classes.html中进行了描述和论证。中进行了描述和论证。

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问题 2 的答案是，这两种是将接口与实现分开的唯一方法。推理是这样的：

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1. 最终目标是以某种方式传递函数 \xe2\x80\x94 这是因为 Haskell 中除了函数之外没有其他方法可以实现任何东西，所以为了传递实现，你需要传递函数（注意规格只是类型）
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2. 您可以传递单个函数或多个函数
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3. 要传递单个函数，您只需传递该函数，或者将该函数包装在模仿类型类的东西中（即，除了CanFoo类型签名（）之外，还为您的接口提供一个名称（例如a -> Foo）
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4. 要传递多个函数，您只需在元组或记录内传递它们（就像我们的CanFoo，但有更多字段）；请注意，在此上下文中，记录只是具有命名字段的命名元组类型。
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\xe2\x80\x94 正如已经证明的那样，无论是显式还是隐式（使用类型类）传递函数，在概念上都是一回事^[1]。

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下面简单演示了这两种方法的等效性：

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data Foo = Foo\n\n-- using type classes\nclass CanFoo a where\n  foo :: a -> Foo\n\ndoFoo :: CanFoo a => a -> IO Foo\ndoFoo a = do\n  putStrLn "hello"\n  return $ foo a\n\ninstance CanFoo Int where\n  foo _ = Foo\n\nmain = doFoo 3\n\n-- using explicit instance passing\ndata CanFoo\' a = CanFoo\' { foo :: a -> Foo }\n\ndoFoo\' :: CanFoo\' a -> a -> IO Foo\ndoFoo\' cf a = do\n  putStrLn "hello"\n  return $ (foo cf) a\n\nintCanFoo = CanFoo { foo = \\_ -> Foo }\n\nmain\' = doFoo\' intCanFoo 3\n

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正如您所看到的，如果您使用记录，您的“实例”将不再自动查找，而是您需要将它们显式传递给需要它们的函数。

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另请注意，在简单的情况下，记录方法可以简化为仅传递函数，因为传递CanFoo { foo = \\_ -> Foo }实际上与传递包装函数本身相同\\_ -> Foo。

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[1]

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事实上，在 Scala 中，这种概念上的等价性变得显而易见，因为 Scala 中的类型类是根据类型（例如trait CanFoo[T]）、该类型的许多值以及标记为 的该类型的函数参数进行编码的implicit，这将使 ScalaCanFoo[Int]在调用站点查找类型的值。

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// data Foo = Foo\ncase object Foo\n\n// data CanFoo t = CanFoo { foo :: t -> Foo }\ntrait CanFoo[T] { def foo(x : T): Foo }\nobject CanFoo {\n  // intCanFoo = CanFoo { foo = \\_ -> Foo }\n  implicit val intCanFoo = new CanFoo[Int] { def foo(_: Int) = Foo }\n}\n\nobject MyApp {\n  // doFoo :: CanFoo Int -> Int -> IO ()\n  def doFoo(someInt: Int)(implicit ev : CanFoo[Int]] = {\n    println("hello")\n    ev.foo(someInt)\n  }\n\n  def main(args : List[String]) = {\n    doFoo(3)\n  }\n}\n

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