添加未使用的实例可修复类型错误

Question

考虑以下代码:

{-# LANGUAGE FlexibleContexts #-}
{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}
{-# LANGUAGE UndecidableInstances #-}

module Foo where

class Foo a

class SomeClass a
instance {-# OVERLAPPABLE #-} (Foo a) => SomeClass a

bar :: (SomeClass a) => a -> Int
bar = const 0

foo :: (SomeClass a) => a -> Int
foo t = let x = bar t in x

在这里,foo调用bar,并且应该能够SomeClass在其上下文中使用约束.相反,GHC假定它必须使用Foo a => SomeClass a实例:

Foo.hs:16:17:
    Could not deduce (Foo a) arising from a use of ‘bar’
    from the context (SomeClass a)
      bound by the type signature for foo :: SomeClass a => a -> Int
      at Foo.hs:15:8-32
    Possible fix:
      add (Foo a) to the context of
        the inferred type of x :: Int
        or the type signature for foo :: SomeClass a => a -> Int
    In the expression: bar t
    In an equation for ‘x’: x = bar t
    In the expression: let x = bar t in x

有两种方法可以解决这个问题:

1. 在foo,let x = bar t in x 改为bar t
2. 将该行添加instance SomeClass Int到我的程序中

这里发生了什么？为什么会出现此问题,为什么这些修复工作正常？

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当然,这个例子是由我的实际问题简化的.我在Cubix多语言转换框架工作期间遇到过这个问题(arxiv.org/pdf/1707.04600).

我的实际问题涉及一个带约束的函数InjF f IdentL FunctionExpL("f是一种语言,其中标识符可用于表示函数调用中的函数").我有一个(可重叠的)实例(FunctionIdent :<: f) => InjF f IdentL FunctionExpL,这是typechecker抓住的,给我一个虚假的Could not deduce FunctionIdent :<: f错误.

即使在InjF Foo IdentL FunctionExpL特定的范围内存在实例时,此错误仍然存​​在Foo,因此左下角的答案预测其他实例应该解决问题,这不是完整的故事.

Answer 1

这样做的原因是编译器试图x尽可能通用：它希望它是这样的(SomeClass a) => Int（请注意，如果您自己写出来，这将是一个不明确的类型）。防止这种奇怪的本地类型的一种方法是启用-XMonoLocalBinds，但我不会真正推荐它。

现在，编译器继续进行类型检查。到那时，instance SomeClass范围内就只有一个，即 catch-all (Foo a) => SomeClass a，因此不存在歧义。（原则上，Haskell 完全禁止实例解析中的歧义；OVERLAPPABLE颠覆了这一点，但只有在实际需要时才会采取行动，例如当您有额外的instance SomeClass Int。）因此，编译器立即提交该实例，从而消除了(SomeClass a)类型 -检查c. 对于您实际上希望用实例约束替换类约束的情况，这样做是必要的。在给定的示例中，这可能看起来没什么用，但当您有以下形式的实例时，它实际上至关重要

instance Bar a => SomeClass (Maybe a)

...这比您的代码更合理，因为它不能表示为超类约束，并且完全可以没有任何重叠。如果编译器没有减少Bar a在这些情况下解析的约束，它永远无法真正解析该Maybe类型。

结论：避免实例重叠；如果可能的话，通过超类声明来表达类关系，否则将约束具体化为 GADT（这很尴尬，但可以让您精确控制要使用哪个约束）。