类型类和 levity 多态性

Question

假设我有一个可以取消装箱/重新装箱的值的类：

class Unboxable a (rep :: RuntimeRep) (unboxedTy :: TYPE rep) | a -> rep, a -> unboxedTy where
  unbox :: a -> unboxedTy
  rebox :: unboxedTy -> a

像这样的例子非常好：

instance Unboxable Int 'IntRep Int# where
  unbox (I# w) = w
  rebox = I#

但是如果我尝试支持不可装箱值的元组，例如

instance (Unboxable a repa unboxedTyA, Unboxable b repb unboxedTyB)
       => Unboxable (a, b) ('TupleRep '[ repa, repb ]) (# unboxedTyA, unboxedTyB #) where
  unbox (a, b) = (# unbox a, unbox b #)
  rebox (# a# , b# #) = ( rebox a# , rebox b# )

我得到一个超出我理解的错误：

    A levity-polymorphic type is not allowed here:
      Type: unboxedTyA
      Kind: TYPE repa
    In the type of binder ‘a#’
   |
32 |   rebox (# a# , b# #) = ( rebox a# , rebox b# )
   |            ^^

unboxifrebox被注释掉会出现类似的错误。如果那很重要，我在 ghc 8.8.2 上。

这到底是什么意思，有没有办法表达最后一个实例？

Answer 1

你不能有一个带有 unknown 的变量RuntimeRep。这种情况根本不可能。例如，for 实例(Float, Float)必须存储/加载 32 位值，但 for 实例(Double, Double)将处理 64 位值。但是，这样的实例必须是这个实例的特化，因此共享代码，使得这种区分变得不可能。为了抓住这一点，当一个变量被引入时，它的类型与 匹配TYPE rep，如果rep不完全知道（本质上，值需要传递的“调用约定”），你看到的错误被提出。短语“levity polymorphism”是一个遗留物，“levity”指的是提升类型之间的差异（通过包含一个底部值来定义并且它们都被装箱（例如Int，[String])) 与未提升的类型（没有底值，其中一些被装箱 ( ByteArray#) 和一些被拆箱 ( Int#)） 如果你真的想，你可以使用 Template Haskell 来生成这些装箱和拆箱函数，但是你无法获得所有这些（因为有无限多个并且您不能使用多态性）。