在 Haskell 中推導是什么/意味着什么？

Question

堆棧溢出推導的定義是：

“在 Haskell 中，派生實例是與數據或新類型聲明一起自動生成的實例聲明。派生實例聲明的主體在語法上是從關聯類型的定義中派生的。”

老實說，我真的不明白其中的任何一個。

以下代碼摘自：鏈接

data BaseballPlayer = Pitcher 
                        | Catcher
                        | Infielder
                        | Outfielder
                        deriving Show

barryBonds :: BaseballPlayer -> Bool
barryBonds Outfielder = True

barryInOf = print(barryBonds Outfielder)

我的問題是，派生語句在這種特定情況下做什么，以及派生語句一般做什么？

Answer 1

簡而言之：

deriving自動實現一些 Haskell 類型類的函數，例如Show和Eq 。 這不能用任意類型類來完成，但deriving工作的類型類對於自動實現來說足夠簡單。

Show類型類定義了如何將數據類型表示為String函數。

更廣泛：

你熟悉類型類嗎？

https://www.haskell.org/tutorial/classes.html

類型類類似於 Java 中的接口：它們定義了一些函數，任何想要使用這些函數的數據類型都可以實現這些函數。

例如，假設我們有一個這樣的類：

class Comparable a where
    lessThan :: a -> a -> Bool
    equalsTo :: a -> a -> Bool

當心字的class 。 它意味着 Haskell 設置中的類型類，而不是您在面向對象語言中聽到的典型“類”。 這里的a是一種填充類型，類似於您期望模板在 C++ 中的工作方式和泛型在 Java 中的行為方式。

假設我們定義了一個數據類型如下：

data Color = Red | Green | Blue

為了使Comparable與Color工作，我們實現了一個Comparable instance ：

instance Comparable Color where
    lessThan Red   Green = True
    lessThan Red   Blue  = True
    lessThan Green Blue  = True
    lessThan _     _     = False

    equalsTo Red   Red   = True
    equalsTo Green Green = True
    equalsTo Blue  Blue  = True
    equalsTo _     _     = False

粗略地說，這現在允許您相互“比較” Red 、 Green和Blue 。 但是有沒有辦法讓 GHC 自動猜測這是您想要的確切“順序”？

退后一步，類型類Show具有類似的結構：

https://hackage.haskell.org/package/base-4.9.1.0/docs/src/GHC.Show.html#Show

class  Show a  where
    showsPrec :: Int -> a -> ShowS
    show      :: a   -> String
    showList  :: [a] -> ShowS

    showsPrec _ x s = show x ++ s
    show x          = shows x ""
    showList ls   s = showList__ shows ls s

需要注意的是，類型類中的函數可以相互定義。 事實上，我們也可以很容易地做到：

class Comparable a where
    lessThan :: a -> a -> Bool
    equalsTo :: a -> a -> Bool

    greaterThan :: a -> a -> Bool
    greaterThan lhs rhs = not (lessThan lhs rhs && equalsTo lhs rhs)

然而，關鍵在於：對於任意用戶定義的類型類，當您嘗試將類型類與諸如Color或BaseballPlayer之類的數據類型相關聯時，GHC 不知道它們的功能應該如何實現。 對於某些類型類，例如Show 、 Eq 、 Ord等，其功能足夠簡單，GHC 可以生成默認實現，您當然可以自己覆蓋這些實現。

事實上，讓我們嘗試編譯以下內容：

data Color = Red | Green | Blue deriving (Comparable)

我得到的結果是這樣的：

test.hs:9:43:
    Can't make a derived instance of ‘Comparable Color’:
      ‘Comparable’ is not a derivable class
      Try enabling DeriveAnyClass
    In the data declaration for ‘Color’

當然，一些GHC擴展可以用來擴展的電源deriving ，但這是另一天:)

Answer 2

在這種特定情況下，它會為您的類型生成一個Show實例，如下所示：

instance Show BaseballPlayer where
    show Pitcher    = "Pitcher"
    show Catcher    = "Catcher"
    show Infielder  = "Infielder"
    show Outfielder = "Outfielder"

通過這種方式， BaseballPlayer類型的值可以轉換為字符串，例如通過print 。

選擇字符串，使其成為有效的 Haskell 表達式，一旦求值，就可以重建原始值。

一般情況有點復雜，但遵循相同的想法：將值轉換為 Haskell 表達式字符串。 例如

data T = T Int (Maybe Bool) deriving Show

將制作實例，以便

show (T 1 Nothing) = "T 1 Nothing"
show (T 2 (Just 3)) = "T 2 (Just 3)"

注意在最后一種情況下括號也是如何生成的。 這是使用showsPrec類成員完成的，但這並不重要。

Answer 3

派生意味着您的數據類型能夠自動“派生”某些類型類的實例。 在這種情況下BaseballPlayer派生Show這意味着我們可以使用任何需要Show實例來與BaseballPlayer一起工作的函數。

自動派生使您更容易避免樣板。 最常見的自動派生類型類是Show和Eq ，因為編譯器可以為這些類型類生成非常合理的值。