是否有一個Haskell等價的F＃度量單位？

Question

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

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

這允許定義單位，例如：

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

代碼寫成：

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

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

它還處理轉換（我猜這意味着Measure有一些定義的函數，讓Measures成倍增加，分割和取冪）：

// 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

我的直覺告訴我應該可以在Haskell中實現類似的功能，但是我找不到任何如何做的例子。

編輯：哦，我的話，這是一個巨大的蠕蟲！ http://research.microsoft.com/en-us/um/people/akenn/units/CEFP09TypesForUnitsOfMeasure.pdf上有一篇研究論文。 我猜測實現整個過程不僅僅是幾行代碼。 夏天項目有人嗎？ :)

Answer 1

在newtype中包裝數字並為它們提供Num實例。

{-# 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

維度和維度-tf （使用類型系列而不是多參數類型類）庫非常好，可以處理示例中提供的大多數問題。

我認為庫不允許您定義像貨幣這樣的自定義維度。 據我所知，你需要修改庫代碼才能做到這一點。

Answer 3

好。 我知道這個問題太老了。 但是，有一個GHC插件構建來提供Haskell中的度量單位功能。 請參閱這篇Adam Gundry的論文 。

Answer 4

單位包似乎很有希望，並允許在相同維度的不同單位之間進行轉換。 但是，我沒有使用它，我不知道它是否穩定。 公平地說，我今天嘗試安裝它，安裝失敗了......

Answer 5

請先查看haskell.org wikipage，了解有關在Haskell中強制執行單元的信息：

https://wiki.haskell.org/Physical_units

有多種選擇，但我不確定是否確實存在類似於您提到的“計量單位”的內容。

Answer 6

我不太了解Haskell雖然我對學習感興趣並且仍然使用F＃，但是，似乎一般的解決方案應該是將度量視為標量元組和表示單位的標簽（N，M）。

例如，讓measure為measure<N,M>的通用元組，其中N是數字， M是string ，則=, +, -, *, /, ^可以重載以實現對給定度量的評估， a, b, and c ，標量p ，布爾k和測量標簽歸一化函數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
....