什么时候应该通过类型类或其他方式定义多态函数？

Question

我试图弄清类型类的目的，如果不使用类型类，还有什么呢？

类型类是定义多态函数的一种方法吗？

类型类是定义多态函数的唯一方法吗？例如：

class Eq a where
    (==), (/=) :: a -> a -> Bool
    x /= y  =  not (x == y)

instance Eq Bool where 
    False == False  =  True 
    True  == True   =  True 
    _     == _      =  False

我可以定义==和/=对Bool（以及任何其他类型），而无需使用类型的类Eq？

在有其他方法的地方，何时应该使用类型类或其他方法来定义多态函数？

Answer 1

您始终可以编写无约束的多态函数，该函数不需要任何类型类。一个简单的例子是

length :: [a] -> Int

–这不需要类型类，并且（因为）它适用于任何类型 a。也就是说，length实际上并不在乎该列表中的值是什么，它仅在乎包含这些值的结构。实际上，它永远不会对这些值本身做任何事情，而多态类型实际上可以保证这一点。

如果您需要的多态任务是这种形式的，即实际上不需要访问的类型，而您只知道它在那里，那么您就不应该编写/调用类型类，只需使用ML样式的参数多态性即可，如length。但是，很多时候您将需要访问值本身，以某种方式对其进行检查。在不限制您使用特定具体类型的情况下做到这一点，就是要使用什么类型类。Eq如您所言，就是一个例子。

Answer 2

类型类是定义多态函数的一种方法吗？

是的，这是一种方法。但不是唯一的方法。例如，参数多态性只是意味着，如果您定义类似的函数init :: [a] -> [a]，它将对任何函数都有效a。类型类用于临时多态性：根据类型，实现可以完全不同。这与参数多态性相反，在参数多态性中，head函数始终是相同的，而与的类型无关a。

类型类是定义多态函数的唯一方法吗？

不，请参见上一节。

我可以定义==和/=对Bool（以及任何其他类型），而无需使用类型的类Eq？

这取决于所有类型的实现是否相同。您可以使用该-XNoImplicitPrelude标志来避免导入Prelude，然后可以定义自己的(==)函数。

Answer 3

OOP和haskell中的多态功能之间存在差异，我之所以这样说是因为OOP中通常使用术语“多态”。

例如，列表中的函数是多态的：

cons:: a -> [a] -> [a]
cons x xs = x:xs

其中a是多态类型，那里没有类型类。

顺便说一句，默认情况下有一种方法可以快速实现类型类，例如Eq或Show，例如：

data MBool = MTrue | MFalse deriving (Eq, Show)

因此，区别在于类型类是一个约束，想象一下这个函数与列表：

mapShow :: Show a =>  [a] -> [String]
mapShow = map show

这是不同的，因为现在a被限制了，它不能是任何“ a”。它应该实现typeclass Show。

总之，您可以看到函数a类型cons比函数Show => a -> a 类型更通用或更抽象mapShow。