Haskell 的 Data.Typeable 是什么？

Question

我遇到过对 Haskell 的Data.Typeable的引用，但我不清楚为什么要在我的代码中使用它。

它解决了什么问题，如何解决？

Answer 1

Data.Typeable是一种众所周知的方法（参见 Harper）的编码，用于在静态类型语言中实现延迟（动态）类型检查——使用通用类型。

这种类型包装了类型检查直到稍后阶段才会成功的代码。 编译器不会将程序作为错误类型拒绝，而是将其传递给运行时检查。

这种风格起源于 Abadi 等人，由 Cheney 和 Hinze 为 Haskell 开发，作为表示所有动态类型的包装器， Typeable class 出现在 SPJ 和 Lammel 的 SYB 工作中。

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参考

• Martín Abadi、Luca Cardelli、Benjamin Pierce 和 Gordon Plotkin，“静态类型语言中的动态类型”，ACM Transactions on Programming Languages and Systems (TOPLAS)，1991。
• James Cheney 和 Ralf Hinze，“generics 和动力学的轻量级实现”，Haskell '02：关于 ZA59B783BA97FCD85891DFEDB02E6 的 2002 ACM SIGPLAN 研讨会论文集。
• Lammel、Ralf 和 Jones、Simon Peyton，“ 废弃样板：通用编程的实用设计模式，TLDI '03：2003 年 ACM SIGPLAN 语言设计和实现类型国际研讨会论文集，2003 年
• Harper，2011，编程语言的实用基础。

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即使在教科书中：动态类型（具有可类型表示）是只有一种类型的静态类型语言，Harper ch 20：

20.4 无类型意味着单一类型

无类型的 λ 演算可以忠实地嵌入到具有递归类型的类型语言中。 这意味着每个无类型的 λ-term 都有一个作为类型化表达式的表示，这样一个 λ-term 的表示的执行对应于该术语本身的执行。 这种嵌入不是为 ℒ{+×⇀µ} 中的 λ-演算编写解释器（我们当然可以这样做），而是将非类型化 λ-项直接表示为具有递归类型的语言中的类型化表达式.

关键的观察是无类型的 λ-演算实际上是单类型的λ-演算！ 赋予它强大的不是类型的缺失，而是它只有一种类型，即递归类型

D = µt.t → t。

Answer 2

它是一个允许命名类型的库。 如果类型a被声明为Typeable ，那么您可以使用show $ typeOf x获取它的名称，其中x是类型a的任何值。 它还具有有限的类型转换功能。

（这有点类似于 C++ 的 RTTI 或动态语言的反射。）

Answer 3

我能找到的关于 Haskell 的类似Data.Typeable库的最早描述之一是 John Peterson 从 1992 年开始的： http://www.cs.yale.edu/publications/techreports/tr1022.Z414EE0975BA419724

我知道的最早介绍实际Data.Typeable库的“官方”论文是 2003 年的第一篇 Scrap Your Boilerplate 论文： http://research.microsoft.com/en-us/um/people/simonpj/Papers/hmap/索引.htm

我敢肯定这里有很多人可以参与其中的历史！

Answer 4

Data.Typeable class 主要用于Scrap Your Boilerplate (SYB) 风格的通用编程。 另请参阅Data.Data

这个想法是 SYB 定义了一个集合组合器，用于在各种用户创建的类型上以统一的方式执行诸如打印、计数、搜索、替换等操作。 Typeable类型类提供了必要的管道。

在现代 GHC 中，您可以在定义自己的类型时只说deriving Data.Typeable以便为其提供必要的实例。