Haskell 类型推断

Question

为什么下面的代码不能在 Haskell 中编译？

g :: (a->a) -> (Char, Bool)
g f = (f 'z', f True)

据我了解，Haskell 尝试推断最通用的类​​型，然后检查我的类型是否是从 Haskell 推断类型推断出来的。在这种情况下，获得了一个不可解析的约束系统：f 应用于“z”，因此 f 的类型为Char -> *。但在本例中，f 应用于 True，因此 f 必须是 类型Bool -> *，但Char和Bool并不统一。但为什么，如果我明确指定类型，Haskell 根本无法检查我的猜测是否正确？毕竟我指定的类型在函数下接近。

Answer 1

您的类型签名是简写

\n

f :: \xe2\x88\x80 a . (a -> a) -> (Char, Bool)\n

\n

(\xe2\x88\x80也可以写为 \xe2\x80\x93 并读为 \xe2\x80\x93forall）。

\n

这意味着，任何调用您的函数的人都可以选择一个类型a，然后使用该类型的实例化。例如，他们可以选择a ~ String或a ~ Double其他。

\n

你似乎想表达的是

\n

f :: (\xe2\x88\x80 a . a -> a) -> (Char, Bool)\n

\n

说函数f本身必须是多态的。好吧，你可以这么说，它只需要扩展

\n

{-# LANGUAGE RankNTypes, UnicodeSyntax #-}\n

\n

在源文件的顶部。

\n

但请注意，只有一个带有签名的合理函数\xe2\x88\x80 a . a -> a，即id.

\n

Answer 2

请记住，在标准 Haskell 类型中（不使用需要扩展的更高级功能），类型变量代表函数调用者做出的选择。无论对类型变量做出什么选择，函数的实现都必须起作用。

所以这个类型签名：

g :: (a->a) -> (Char, Bool)

表示调用者可以选择a他们喜欢的任何类型，然后提供一个具有类型的函数a -> a（供他们选择a），并g返回一(Char, Bool)对。Int特别是，对于调用者来说，选择fora然后(+1)作为函数参数提供是有效的Int -> Int。

你的实现是这样的：

g f = (f 'z', f True)

此实现与您为 提供的类型不兼容g。特别是，当(+1)作为Int -> Int函数给出时，您将尝试计算('z' + 1, True + 1)，这显然是错误类型的。

事实上，根本没有任何类型可以选择将a函数a -> a同时应用于Char 'z'和Bool True。您的初步评估是正确的，根本无法为您的函数推断出简单的 Haskell 类型。

进入更高级的领域，通过扩展，RankNTypes可以为您的实现提供不同的类型g（请注意，这种类型永远不会被推断，如果您想要的话，您必须明确地给出它）：

{-# LANGUAGE RankNTypes #-}

g :: (forall a. a -> a) -> (Char, Bool)
g f = (f 'z', f True)

在这里，由于forall a.嵌套在参数类型中，调用者无法选择a。相反，调用者需要传递一个适用于any的多态函数a，因为实现g可以选择a，并且每次使用该函数时都可以做出不同的选择。

这两种多态性的使用模式非常不同，重要的是不要将它们混淆。如果没有分机，您将始终使用“呼叫者可以选择”系统。