為什么這個Functor實例不正確？

Question

我寫了這段代碼：

newtype Pixel a = Pixel (a,a,a) deriving (Show)

instance Functor [Pixel Int] where
    fmap f [] = []
    fmap f [Pixel(a,b,c)] = [Pixel(f a, b, c)]

我想將仿函數應用於Pixel類型中的第一個元素，但我不斷收到此錯誤：

New.hs:17:18: error:
• Expecting one fewer arguments to ‘[Pixel Int]’
  Expected kind ‘* -> *’, but ‘[Pixel Int]’ has kind ‘*’
• In the first argument of ‘Functor’, namely ‘[Pixel Int]’
  In the instance declaration for ‘Functor [Pixel Int]’

我在這個問題上很丟失，有沒有辦法在整個列表中應用仿函數？ 或者我是否需要為單個Pixel類型設置仿函數， 然后遍歷列表？

Answer 1

根據我的理解，你會得到一個像素列表，你想要改變每個像素的第一個分量（即紅色分量）。 因此，您需要以下功能：

changeAllPixels :: [Pixel Int] -> [Pixel Int]

問：我們如何更改列表中的每個元素？ 答：我們使用map ：

changeAllPixels = map changeOnePixel

changeOnePixel :: Pixel Int -> Pixel Int

我們只想更改紅色組件。 因此，我們有：

changeOnePixel = changeRedComponent doSomething

changeRedComponent :: (a -> a) -> Pixel a -> Pixel a
changeRedComponent f (Pixel (r, g, b)) = Pixel (f r, g, b)

doSomething :: Int -> Int

現在你只需要實現doSomething 。 例如，如果要反轉紅色組件，則可以按如下方式實現doSomething ：

doSomething x = 255 - x

請注意，我們沒有讓Pixel成為Functor一個實例。 這是因為我們只想更改紅色組件並單獨留下綠色和藍色組件。 然而，我們使用map作為列表的fmap 。

我認為你遇到的最大問題是你不能很好地理解仿函數。 你可能應該花一些時間熟悉它們。

Answer 2

實際上， [Pixel Int]已經有一個Functor實例，因為它是一個列表[] 。 list []的Functor實例在GHC base中定義（它使用map的定義）。 現在您只需要一個可以應用於該列表的每個元素的函數。

fmap show [(Pixel 0 0 0),(Pixel 1 0 0), (Pixel 0 1 0)]

通常為某些容器類型定義Functor 。 它需要一個函數並將其應用於容器的內容。 然后，當您在具有Functor實例的容器上調用fmap時，編譯器將檢查該函數是否可以應用於該容器的元素。

如果你仍然對Functors感到困惑，我推薦這個教程： Functors，Applicatives和Monads In Pictures 。

Answer 3

你的語法有點偏， fmap將一個函數應用於數據類型，你告訴它如何。 要更改像素列表的值，您需要在列表上映射（fmap f）。 試試這個實現。

instance Functor Pixel where
    fmap f (Pixel (a,b,c)) = Pixel (f a, b, c)

編輯這將不起作用，因為a，b，c需要是相同的類型，而functor允許類型a->b函數。

正如@AlexisKing評論你應該使用fmap ，而是寫一個像mapPixelFirst :: (a -> a) -> Pixel a -> Pixel a的函數。 然后將此功能映射到用戶列表，不要使用fmap。