如何閱讀ghci類型錯誤？

Question

我一直在嘗試從這個問題的答案中得到一個小例子：

liftTup :: (x -> f x) -> (a, b) -> (f a, f b)
liftTup liftFunc (t, v) = (liftFunc t, liftFunc v)

這顯然需要使用forall量詞來工作，但我試圖理解錯誤消息語法，以便能夠知道如果我將來會得到類似的錯誤。 所以我得到了這個：

monad.hs:112:28-37: Couldn't match type `x' with `b' …
      `x' is a rigid type variable bound by
          the type signature for
            liftTup :: (x -> f x) -> (a, b) -> (f a, f b)
          at /Users/user/monad.hs:111:12
      `b' is a rigid type variable bound by
          the type signature for
            liftTup :: (x -> f x) -> (a, b) -> (f a, f b)
          at /Users/user/monad.hs:111:12
    Expected type: f a
      Actual type: f x
    In the return type of a call of `liftFunc'
    In the expression: liftFunc t
    In the expression: (liftFunc t, liftFunc v)
monad.hs:112:40-49: Couldn't match type `a' with `b' …
      `a' is a rigid type variable bound by
          the type signature for
            liftTup :: (x -> f x) -> (a, b) -> (f a, f b)
          at /Users/user/monad.hs:111:12
      `b' is a rigid type variable bound by
          the type signature for
            liftTup :: (x -> f x) -> (a, b) -> (f a, f b)
          at /Users/user/monad.hs:111:12
    Expected type: f b
      Actual type: f x
    In the return type of a call of `liftFunc'
    In the expression: liftFunc v
    In the expression: (liftFunc t, liftFunc v)

因此，據我所知，第一個錯誤與第一次將liftFunc應用於t有關，因此它嘗試將fx與fa匹配。 但是b怎么會與此相關呢？ b僅出現在元組的第二個元素中。

我猜的第二個錯誤來自於a在前一個liftFunc應用程序中與x匹配的事實，現在我們正在嘗試將它與第二個中的b匹配，但這並不是很有效。 這是正確的嗎？

讀取這些錯誤消息的正確方法是什么？“無法匹配類型..與..”中提到的變量之間的關系是什么？“預期類型：..實際類型：..”消息中提到的變量是什么？

Answer 1

您正在正確讀取類型錯誤：

1. GHC試圖推斷/檢查表達式liftFunc t的類型
2. 它發現liftFunc的這個應用程序的返回類型將是fx
3. 它發現這個表達式的預期類型應該是fa
4. 這要求fx和fa是相同的類型; GHC在試圖證明要求x和b是同一件事時崩潰了

“期望類型”和“實際類型”涉及它之后立即討論的表達式的類型（“在對liftFunc的調用的返回類型中...”）。 但是“無法將類型'x'與'b'匹配”告訴你它注意到的事情是不可能的，當試圖將預期的類型與實際類型相匹配時，所以它不一定直接報告那個兩者不匹配。

這可能不直觀，但它是有效的。 因為liftFunc具有內的單態型liftTup ，它被應用到這兩種類型的值a和b ，類型檢查器推斷出x ， a ，和b必須是相等的。 所以x ~ b （ ~是如何在Haskell中編寫類型相等）實際上必須保持這一點是一個良好類型的表達式，並確定它不能統一（通過觀察x和b都是“剛性類型變量“必須保持獨立的普遍量化” 確實確定存在類型錯誤。

我的猜測是類型檢查器做了一些分析以得出一組成對約束，包括fx ~ fa ， fx ~ fb ， x ~ a ， x ~ b和a ~ b ，然后開始證明它們。 也許x ~ b只是它嘗試過的第一個。 或者它可能必須證明x ~ a ，並且沒有直接的方法來證明這個和唯一可用的其他信息是a ~ b它嘗試應用它來導出x ~ b ，然后無法證明（和循環）檢查阻止它應用b ~ a x ~ a再次返回x ~ a再次）它在那時失敗。 無論如何，沿着這些方向的東西。 我很漂亮x ~ b只是在嘗試檢查liftFunc t的過程中發現的第一件事是不可能的。

Answer 2

這些錯誤可以很好地描述您的問題。 但閱讀ghc錯誤消息有時很困難，因為它們包含如此多的信息。

Couldn't match type x with b意味着它期望x和b是相同的類型，但它無法證明這一點。 同樣地，對於另一個錯誤。 所以從兩個錯誤一起，你知道編譯器需要a==b==x但這不是你寫的。

但是你不知道為什么它確實期望這個。 第一條錯誤消息說明如下：

Expected type: f a
  Actual type: f x
In the return type of a call of `liftFunc'

你聲稱liftunc的類型是x -> fx 。 但是你還聲稱liftFunc t有類型fa 。 從這一點來看，編譯器唯一可以推斷出a和x必須是同一類型。 但是沒有辦法證明，因此，類型錯誤。

第二個錯誤是將完全相同的邏輯應用於元組的第二個參數。