Why does this lens function require a type signature?

Question

I'm writing a function which uses the lenses library, but curiously, the code doesn't compile when I remove the type annotation.

{-# LANGUAGE TemplateHaskell, Rank2Types #-}

import Control.Lens
import Control.Monad.State

import Data.List (elemIndex)

data MyRecord = MyRecord { _someField :: [Int], _anotherField :: [String] }
makeLenses ''MyRecord

updateRecord :: Eq a => a -> Lens' b [a] -> (Int -> c) -> State b c
updateRecord elem lens f = do field <- view lens <$> get
                              case elemIndex elem field of
                                Just index -> return $ f index
                                Nothing -> do modify (over lens (++[elem]))
                                              return . f $ length field

When I comment out the type signature for updateRecord, I get this error:

    • Couldn't match type ‘Const [a] s’ with ‘Identity s’
      Expected type: ASetter s s [a] [a]
        Actual type: Getting [a] s [a]

Why is the type signature required in this case?

Answer 1

问题是lens在两个上下文中使用view lens，它们需要具有类型：

Getting [a] s [a]
= ([a] -> Const [a] [a]) -> (s -> Const [a] s)

以及over lens ...要求输入的类型：

ASetter s s [a] [a]
= ([a] -> Identity [a]) -> (a -> Identity s)

不幸的是，这些类型不能统一。（特别是这些类型的最右边部分，Const [a] s以及Identity s，请不要统一，这就是错误消息的意思。）当GHC尝试lens在updateRecord没有显式类型签名的情况下推断类型检查中的类型时，它将推断出上面的第一个类型对于lens基于其使用view，但随后无法与中出现的第二类型结合本over。

但是，即使类型不统一，也可以有一个更高级别的多态类型可以分别专用于每个类型，即：

Lens' s a
= Lens s s a a = forall f. Functor f => (a -> f s) -> (a -> f s)

只要GHC可以通过显式类型签名分别推断出此类型，就可以将每种用途统一此更通用的类型。

这只是其中之一，是较高等级类型的基本限制。您可以通过一个较小的示例看到相同的现象。此函数foo不进行类型检查：

foo f = (f 10, f "hello")

但是添加类型签名就可以了：

foo :: (forall a. a -> a) -> (Int, String)
foo f = (f 10, f "hello")