将多态函数应用于两种不同类型的输入

Question

考虑这个功能:

doToBoth f x y = (f x, f y)

它在简单的情况下按预期工作:

doToBoth (2 *) 10 15 == (20, 30)
doToBoth head [1,2] [3,4,5] == (1, 3)

然后我尝试了这些:

doToBoth head [1,10,100] "apple"
doToBoth pred 2 'b'

我希望这些都导致(1, 'a'),但它们只会导致类型错误.问题是推断类型doToBoth不够多态:

doToBoth :: (a1 -> a2) -> a1 -> a1 -> (a2, a2)

看到这个,我尝试添加一个显式类型签名来修复它:

doToBoth :: (t ~ (i1 -> o1), t ~ (i2 -> o2)) => t -> i1 -> i2 -> (o1, o2)

这种类型的签名被接受,但它没有解决问题,并检查发生了什么,:t doToBoth发现它最终得到了与原始推断的类型相同的类型:

doToBoth :: (i2 -> o2) -> i2 -> i2 -> (o2, o2)

编写类型签名以使此功能按我想要的方式工作的正确方法是什么？

Answer 1

接受多态参数会使您的函数具有 2 级多态性。GHC 有一个扩展，但只有当您能够以某种方式量化参数必须支持带有类型构造函数或类的 \xe2\x80\x93 的类型时，您才能使用它。例如，对于列表的情况，你可以写

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{-# LANGUAGE Rank2Types, UnicodeSyntax #-}\ndoToBoth_listelem :: (\xe2\x88\x80 x . [x] -> x) -> [a] -> [b] -> (a,b)\ndoToBoth_listelem f x y = (f x, f y)\n

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> doToBoth_listelem head [1,10,100] "apple"
(1,\'a\')

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这也适用于该pred示例，并且更有用。在这种情况下，您需要量化受类约束的参数Enum：

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doToBoth_enum :: (Enum a, Enum b)\n      => (\xe2\x88\x80 x . Enum x => x -> x) -> a -> b -> (a,b)\ndoToBoth_enum f x y = (f x, f y)\n

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> doToBoth_enum pred 2 \'b\'
(1,\'a\')

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我认为，编写它以使其自动适用于论证可能需要的任何此类约束是不可能的。也许可以用一些聪明的类型族和约束类型来近似这一点，但我怀疑它最终是否会实际可用。

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