为什么这个Functor实例不正确？

Question

我写了这段代码：

newtype Pixel a = Pixel (a,a,a) deriving (Show)

instance Functor [Pixel Int] where
    fmap f [] = []
    fmap f [Pixel(a,b,c)] = [Pixel(f a, b, c)]

我想将仿函数应用于Pixel类型中的第一个元素，但我不断收到此错误：

New.hs:17:18: error:
• Expecting one fewer arguments to ‘[Pixel Int]’
  Expected kind ‘* -> *’, but ‘[Pixel Int]’ has kind ‘*’
• In the first argument of ‘Functor’, namely ‘[Pixel Int]’
  In the instance declaration for ‘Functor [Pixel Int]’

我在这个问题上很丢失，有没有办法在整个列表中应用仿函数？ 或者我是否需要为单个Pixel类型设置仿函数， 然后遍历列表？

Answer 1

根据我的理解，你会得到一个像素列表，你想要改变每个像素的第一个分量（即红色分量）。 因此，您需要以下功能：

changeAllPixels :: [Pixel Int] -> [Pixel Int]

问：我们如何更改列表中的每个元素？ 答：我们使用map ：

changeAllPixels = map changeOnePixel

changeOnePixel :: Pixel Int -> Pixel Int

我们只想更改红色组件。 因此，我们有：

changeOnePixel = changeRedComponent doSomething

changeRedComponent :: (a -> a) -> Pixel a -> Pixel a
changeRedComponent f (Pixel (r, g, b)) = Pixel (f r, g, b)

doSomething :: Int -> Int

现在你只需要实现doSomething 。 例如，如果要反转红色组件，则可以按如下方式实现doSomething ：

doSomething x = 255 - x

请注意，我们没有让Pixel成为Functor一个实例。 这是因为我们只想更改红色组件并单独留下绿色和蓝色组件。 然而，我们使用map作为列表的fmap 。

我认为你遇到的最大问题是你不能很好地理解仿函数。 你可能应该花一些时间熟悉它们。

Answer 2

实际上， [Pixel Int]已经有一个Functor实例，因为它是一个列表[] 。 list []的Functor实例在GHC base中定义（它使用map的定义）。 现在您只需要一个可以应用于该列表的每个元素的函数。

fmap show [(Pixel 0 0 0),(Pixel 1 0 0), (Pixel 0 1 0)]

通常为某些容器类型定义Functor 。 它需要一个函数并将其应用于容器的内容。 然后，当您在具有Functor实例的容器上调用fmap时，编译器将检查该函数是否可以应用于该容器的元素。

如果你仍然对Functors感到困惑，我推荐这个教程： Functors，Applicatives和Monads In Pictures 。

Answer 3

你的语法有点偏， fmap将一个函数应用于数据类型，你告诉它如何。 要更改像素列表的值，您需要在列表上映射（fmap f）。 试试这个实现。

instance Functor Pixel where
    fmap f (Pixel (a,b,c)) = Pixel (f a, b, c)

编辑这将不起作用，因为a，b，c需要是相同的类型，而functor允许类型a->b函数。

正如@AlexisKing评论你应该使用fmap ，而是写一个像mapPixelFirst :: (a -> a) -> Pixel a -> Pixel a的函数。 然后将此功能映射到用户列表，不要使用fmap。