为什么OCaml有时需要进行eta扩展？

Question

如果我有以下OCaml功能：

let myFun = CCVector.map ((+) 1);;

它在Utop中运行良好，Merlin不会将其标记为编译错误。 但是，当我尝试编译它时，我收到以下错误：

错误：此表达式的类型， （int，'_ a）CCVector.t - >（int，'_ b）CCVector.t ，包含无法泛化的类型变量

如果我eta-expand它然后它编译好：

let myFun foo = CCVector.map ((+) 1) foo;;

所以我想知道为什么它不能以eta-reduced形式编译，以及为什么eta-reduced表单似乎在顶层（Utop）中工作但在编译时不起作用？

哦，CCVector的文档就在这里 。 '_a部分可以是`RO或`RW，具体取决于它是只读还是可变。

Answer 1

你在这里得到的是ML语言家族的价值多态性限制。

限制的目的是将let-polymorphism和副作用结合起来。 例如，在以下定义中：

let r = ref None

r不能有多态类型'a option ref 。 除此以外：

let () =
  r := Some 1;       (* use r as int option ref *)
  match !r with
  | Some s -> print_string s  (* this time, use r as a different type, string option ref *)
  | None -> ()

被错误地类型检查为有效，但它崩溃了，因为参考单元r用于这两种不兼容的类型。

为了解决这个问题，在80年代进行了许多研究，价值多态性就是其中之一。 它将多态性限制为只允许定义形式为“非扩展”的绑定。 Eta扩展形式是非扩展的，因此你的eta扩展版本的myFun具有多态类型，但不是eta减少一个。 （更确切地说，OCaml使用这个值多态的宽松版本，但故事基本相同。）

当let绑定的定义是扩展的时，没有引入多态，因此类型变量是非泛化的。 这些类型在顶层打印为'_a ，它们的直观含义是：它们必须在以后实例化为某种具体类型：

# let r = ref None                           (* expansive *)
val r : '_a option ref = {contents = None}   (* no polymorphism is allowed *)
                                             (* type checker does not reject this,
                                                hoping '_a is instantiated later. *)

我们可以在定义后修复类型'_a ：

# r := Some 1;;                              (* fixing '_a to int *)
- : unit = ()
# r;;
- : int option ref = {contents = Some 1}     (* Now '_a is unified with int *)

修复后，您无法更改类型，从而防止上面的崩溃。

允许此输入延迟，直到编译单元的输入结束。 toplevel是一个永不结束的单元，因此你可以在会话的任何地方使用'_a类型变量。 但是在分离的编译中， '_a变量必须在没有类型变量的情况下实例化为某种类型，直到ml文件结束：

(* test.ml *)
let r = ref None (* r : '_a option ref *)
(* end of test.ml. Typing fails due to the non generalizable type variable remains. *)

这是你的myFun函数与编译器一起发生的事情。

AFAIK，对于多态性和副作用的问题没有完美的解决方案。 与其他解决方案一样，值多态限制也有其自身的缺点：如果您想要具有多态值，则必须以非扩展方式进行定义：您必须eta-expand myFun 。 这有点糟糕但被认为是可以接受的。

你可以阅读其他一些答案：

• http://caml.inria.fr/pub/old_caml_site/FAQ/FAQ_EXPERT-eng.html#variables_de_types_faibles
• 'a和'_l有什么区别？
• 或搜索“value restriction ml”