如何在无符号类型（例如，Word8，Word16）上使用Haskell的按位函数？

Question

为了能够对无符号类型（即Word8和Word16 ）使用Data.Bits函数（例如， clearBit ， setBit ），我该怎么做？ 此刻，我收到以下错误：

Couldn't match expected type ‘Int’ with actual type ‘Word8’

我将要执行大量此类操作，因此fromIntegral并不理想。

有什么建议么？

更新2：这是我需要的：

testBitW :: (Bits a, Integral b) => a -> b -> Bool
testBitW a i = testBit a (fromIntegral i)

更新：

我正在拔头发，试图汇编以下内容。 令人费解的是，如果直接输入GHCi，则相同的代码可以正常工作（运行:t给出的隐式类型签名与下面的定义相同）。

testBitW :: (Integral a, Integral b) => a -> b -> Bool
testBitW a i = testBit (fromInteger $ toInteger a) (fromInteger $ toInteger i)

我不断收到以下两个错误。 使用fromIntegral代替fromInteger $ toInteger导致相同的错误...

test.hs:119:16:
    Could not deduce (Bits a0) arising from a use of ‘testBit’
    from the context (Integral a1, Integral a)
      bound by the inferred type of
               testBitW :: (Integral a1, Integral a) => a -> a1 -> Bool
      at test.hs:119:1-78
    The type variable ‘a0’ is ambiguous
    Note: there are several potential instances:
      instance Bits Word16 -- Defined in ‘GHC.Word’
      instance Bits Word32 -- Defined in ‘GHC.Word’
      instance Bits Word64 -- Defined in ‘GHC.Word’
      ...plus 9 others
    In the expression:
      testBit (fromInteger $ toInteger a) (fromInteger $ toInteger i)
    In an equation for ‘testBitW’:
        testBitW a i
          = testBit (fromInteger $ toInteger a) (fromInteger $ toInteger i)

test.hs:119:25:
    Could not deduce (Num a0) arising from a use of ‘fromInteger’
    from the context (Integral a1, Integral a)
      bound by the inferred type of
               testBitW :: (Integral a1, Integral a) => a -> a1 -> Bool
      at test.hs:119:1-78
    The type variable ‘a0’ is ambiguous
    Note: there are several potential instances:
      instance Num Double -- Defined in ‘GHC.Float’
      instance Num Float -- Defined in ‘GHC.Float’
      instance Integral a => Num (GHC.Real.Ratio a)
        -- Defined in ‘GHC.Real’
      ...plus 11 others
    In the expression: fromInteger
    In the first argument of ‘testBit’, namely
      ‘(fromInteger $ toInteger a)’
    In the expression:
      testBit (fromInteger $ toInteger a) (fromInteger $ toInteger i)
Failed, modules loaded: none.

Answer 1

导入Data.Word会将Bits Word8等的实例纳入范围。

尽管从您的错误看来，您似乎正在谈论setBit的第二个参数，该参数指定为Int 。 如果要使用Word指定位偏移，则必须使用fromInteger . toInteger fromInteger . toInteger 。 您可以根据上下文以某种方式抽象出来。

更新资料

在这种情况下，“无法推断...”形式的错误是编译器强烈提示的有关所需类型签名的信息。 这是解决问题的方法。

首先， testBit的类型是testBit ？

> :t testBit
testBit :: Bits a => a -> Int -> Bool

因此我们知道第二个参数需要是一个Int （而不是Integer ！），但是第一个参数可以是具有Bits实例的任何类型。 最通用的Int转换是通过Integer ：

> :t \x -> (fromInteger . toInteger $ x) :: Int
\x -> (fromInteger . toInteger $ x) :: Int
  :: Integral s => s -> Int

因此，我们需要了解我们testBitW函数的每个参数的一件事：第一个需要是Bits的实例，第二个需要Integral的实例。 （我们并不需要的第一个参数转换为Int ，而事实上这样做几乎可以肯定是一个错误。）

如有疑问，我们可以让编译器推断约束，这通常会为您提供最通用的类​​型签名：

> let testBitW a i = testBit a (fromInteger . toInteger $ i)
> :t testBitW
testBitW :: (Bits a, Integral s) => a -> s -> Bool

这就是要放在源文件中的类型签名。

Answer 2

第二个代码段不起作用的原因是，您没有(... Bits a, Bits b) =>作为约束的一部分。 Integral并不意味着Bits 。 在这种情况下，您也根本不需要转换第一个参数，而只需要fromIntegral作为第二个参数（例如您的第一个代码段）。

testBit要求其第一个参数的类型为Bits的实例，并且您不能从Integral约束中确定这一点，因为这两个类型类实质上是彼此独立的。

另外，我怀疑fromIntegral调用中的那些将具有最小的运行时成本。

顺便说一下， fromIntegral 定义为 ：

fromIntegral :: (Integral a, Num b) => a -> b
fromIntegral = fromInteger . toInteger

虽然，有RULES ，以优化该定义了一些常见的情况和有更多fromIntegral RULES ，在这些特殊情况下GHC.Word （其由导入的Data.Word ）。

我相信代码在GHCi中起作用的原因是这部分(fromInteger $ toInteger a)默认为更特定的类型。 GHCi比GHC具有更积极的类型默认设置（尤其是对于此类数字类型）。 如果我在GHCi中使用default ()禁用了数字默认default () ，然后尝试按照第二个示例中的定义定义testBitW ，看起来它给出了相同的错误。