是否有一个Haskell等价的F＃度量单位？

Question

F＃具有度量单位功能，如http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd233243.aspx所述，如下所示：

[<Measure>] type unit-name [ = measure ]

这允许定义单位，例如：

type [<Measure>] USD
type [<Measure>] EUR

代码写成：

let dollars = 25.0<USD>
let euros   = 25.0<EUR>

// Results in an error as the units differ
if dollars > euros then printfn "Greater!"

它还处理转换（我猜这意味着Measure有一些定义的函数，让Measures成倍增加，分割和取幂）：

// Mass, grams.
[<Measure>] type g
// Mass, kilograms.
[<Measure>] type kg

let gramsPerKilogram: float<g kg^-1> = 1000.0<g/kg>

let convertGramsToKilograms (x: float<g>) = x / gramsPerKilogram

我的直觉告诉我应该可以在Haskell中实现类似的功能，但是我找不到任何如何做的例子。

编辑：哦，我的话，这是一个巨大的蠕虫！ http://research.microsoft.com/en-us/um/people/akenn/units/CEFP09TypesForUnitsOfMeasure.pdf上有一篇研究论文。 我猜测实现整个过程不仅仅是几行代码。 夏天项目有人吗？ :)

Answer 1

在newtype中包装数字并为它们提供Num实例。

{-# LANGUAGE GeneralizedNewtypeDeriving #-}

newtype GBP n = GBP n deriving (Show, Num, Eq, Ord)
newtype USD n = USD n deriving (Show, Num, Eq, Ord)

用法：

ghci> let a1 = GBP 2
ghci> let a2 = GBP 5
ghci> a1 + a2
GBP 7
ghci> let b1 = USD 3
ghci> let b2 = USD 6
ghci> b1 + b2
USD 9
ghci> a1 + b2 -- should be an error for mixing currencies

<interactive>:8:6:
    Couldn't match expected type `GBP Integer'
                with actual type `USD Integer'
    In the second argument of `(+)', namely `b2'
    In the expression: a1 + b2
    In an equation for `it': it = a1 + b2

Answer 2

维度和维度-tf （使用类型系列而不是多参数类型类）库非常好，可以处理示例中提供的大多数问题。

我认为库不允许您定义像货币这样的自定义维度。 据我所知，你需要修改库代码才能做到这一点。

Answer 3

好。 我知道这个问题太老了。 但是，有一个GHC插件构建来提供Haskell中的度量单位功能。 请参阅这篇Adam Gundry的论文 。

Answer 4

单位包似乎很有希望，并允许在相同维度的不同单位之间进行转换。 但是，我没有使用它，我不知道它是否稳定。 公平地说，我今天尝试安装它，安装失败了......

Answer 5

请先查看haskell.org wikipage，了解有关在Haskell中强制执行单元的信息：

https://wiki.haskell.org/Physical_units

有多种选择，但我不确定是否确实存在类似于您提到的“计量单位”的内容。

Answer 6

我不太了解Haskell虽然我对学习感兴趣并且仍然使用F＃，但是，似乎一般的解决方案应该是将度量视为标量元组和表示单位的标签（N，M）。

例如，让measure为measure<N,M>的通用元组，其中N是数字， M是string ，则=, +, -, *, /, ^可以重载以实现对给定度量的评估， a, b, and c ，标量p ，布尔k和测量标签归一化函数norm ，使得

a = b = (Na,Ma) = (Nb,Mb) = (Na = Nb) and norm(Ma) = norm(Mb) = k
a + b = (Na,Ma) + (Nb,Mb) = (Na + Nb, Ma) = c provided norm(Ma) = norm(Mb)
a * b = (Na,Ma) * (Nb,Mb) = (Na * Nb, Ma * Mb) = c
a ^ p = (Na,Ma) ^ p       = (Na ^ p , Ma ^ p ) = c
....