了解readMaybe（Text.Read）

Question

我目前正在學習Haskell並對Joachim Breitner的在線課程CIS194中的這個例子有疑問：

import Text.Read
main = putStrLn "Hello World. Please enter a number:" >>
       getLine >>= \s ->
       case readMaybe s of   -- why not `readMaybe s :: Maybe Int` ?!
           Just n ->  let m = n + 1 in
                      putStrLn (show m)
           Nothing -> putStrLn "That’s not a number! Try again"

代碼完全符合預期，即如果輸入是整數則返回整數+1，並返回“那不是數字！再試一次”（ 例如，如果輸入是Double ）。 我不明白為什么readMaybe s只返回Just n如果n是Int類型。 readMaybe的類型是readMaybe :: Read a => String -> Maybe a因此我認為只有在讀取行時才會起作用：

case readMaybe s :: Maybe Int of

事實上，如果我只是在ghci中提示> readMaybe "3" ，它返回Nothing ，而> readMaybe "3" :: Maybe Int返回Just 3 。

總而言之，我的問題如下：現在編譯器如何在沒有使用:: Maybe Int情況下將s解析為Int而不是其他東西（ 例如 Double ）？ 為什么每次都沒有返回Nothing ？

我希望我的問題很清楚，非常感謝你的幫助。

Answer 1

TL; DR： readMaybe s上下文告訴我們它是一個Num a => Maybe a ，默認使它成為一個Maybe Integer 。

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我們必須查看使用readMaybe結果確定其類型的所有位置。

我們有

• Nothing ，這並沒有告訴我們aynthing約a
• Just n ， n在上下文中使用m = n + 1 。

由於m = n + 1 ，我們現在知道n的類型必須是Num的實例，因為(+) :: Num a => a -> a -> a和1 :: Num a => a 。 此時類型不明確，因此default ：

4.3.4模糊類型和重載數值運算的默認值

 topdecl -> default (type1 , ... , typen) (n>=0) 

Haskell樣式重載所固有的問題是模糊類型的可能性。 例如，使用第10章中定義的read和show函數，並假設只有Int和Bool是Read和Show的成員，那么表達式

 let x = read "..." in show x -- invalid 

是不明確的，因為顯示和閱讀的類型，

 show :: forall a. Show a =>a ->String read :: forall a. Read a =>String ->a 

可以通過在兩種情況下將a實例化為Int或Bool來滿足。 這種表達被認為是錯誤的，是一種靜態錯誤。

我們說表達式e有一個模糊的類型，如果，在它的類型forall u。 cx => t，u中有一個類型變量u，它出現在cx中但不出現在t中。 這些類型無效。

Haskell報告中定義的default是default (Integer, Double) ，例如GHC首先嘗試Integer ，如果不起作用，則嘗試使用Double 。

由於Integer是上下文m = n + 1的有效類型，因此我們有m :: Integer ，因此n :: Integer ，最后是readMaybe s :: Maybe Integer 。

如果你想要禁用default ，使用default () ，你會受到模糊類型錯誤的歡迎，就像你期望的那樣。

Answer 2

由於類型推斷是如何工作的，確實存在一些潛在的魔力。

這是一個更簡單的例子，在GHCi中運行：

> print (1 :: Integer)
1
> print (1 :: Float)
1.0
Prelude> print 1
1

在最后一行中， 1是類型Num a => a的多態值，即任何數字類型內的值，如Integer和Float 。 如果我們在Integer類型中考慮該值，我們將其打印為“1”。 如果我們將它視為Float ，我們將其打印為“1.0”。 其他數字類型甚至可能具有不同的打印格式。

不過，最后一行中的GHCi決定1是Integer 。 為什么？

好吧，事實證明代碼含糊不清：畢竟1可以用不同的方式打印！ 由於模糊性，Haskell在這種情況下會引發錯誤。 但是，它為數字類型（那些包含Num ）提供了一個例外，以便更方便編程。 具體地說，當數字類型沒有由代碼精確確定時，Haskell使用其默認規則 ，該規則指定應該使用哪些數字類型。

如果需要， GHC可以在發生違約時發出警告 。

此外，傳播類型。 如果我們評估

case readMaybe s of
  Just x -> let z = x + length ['a','z']
            in ...

GHC知道length返回Int 。 此外， (+)僅對相同類型的參數進行操作，因此x也必須是Int 。 這反過來意味着調用readMaybe s必須返回Maybe Int 。 因此，正確的Read例如Int選擇秒。

請注意類型推理引擎如何向后傳播此信息，以便程序員不必添加可從其余代碼推斷出的類型注釋。 它在Haskell中經常發生。

一個人可以一直是明確的，如同

readMaybe s :: Maybe Int
-- or, with extensions on, one can mention the variable part of the type, only
readMaybe s @ Int

如果您願意，可以隨意添加此類注釋。 有時，它們會使代碼更具可讀性，因為它們記錄了您的意圖。 無論誰讀取代碼，都可以在不查看上下文的情況下立即找到正在使用的Read實例。