在 haskell 的 typeclass 中專門使用一種方法？

Question

我正在編寫一種類型，我希望能夠根據內部類型的類型類實例化來更改方法的行為。

例如，考慮一下：

class Reduceable a where
    reduce :: a -> a
    -- Other methods not relevant here

instance Reduceable [[a]] where
    -- Reduce a list by dropping empty lists in the front
    reduce = dropWhile null
    -- Other methods implemented

instance Reduceable [a] => Reduceable [[a]] where
    -- Reduce a list of reduceable things by dropping empty lists in the front
    -- and also reducing the elements of the list
    reduce = dropWhile null . map reduce
    -- Other methods identical to Reduceable [[a]]

在這種情況下，我可以使用 OverlappingInstances 來使這段代碼工作。 但是，其他函數在某種程度上參與了它們的實現，並且不會根據類型而改變，因此我寧願不必多次實現它們（根據我對重疊實例的理解，這將是必需的）。

有沒有辦法在 Haskell 中得到我想要的東西？

Answer 1

一般來說，沒有一個很好的方法來做你所要求的。 稍微冗長但慣用的方法是在多個實例之間使用newtype到 select（如果存在）。 例如，您可以reduce newtype的新類型中：

newtype Don'tReduce a = Don'tReduce a
instance Reduceable (Don'tReduce a) where reduce = id

現在，您的instance Reduceable a => Reduceable [a]實例可以通過在調用reduce之前將其元素轉換為[Don'tReduce a]來“自下而上”。 這也為您提供了一些關於您認為底部在哪里的靈活性； 例如，這些可能都表現不同，其中任何一個在特定情況下都可能是合理的：

reduce :: Reduceable a => [[[[a]]]] -> [[[[a]]]]
reduce :: [[[[Don'tReduce a]]]] -> [[[[Don'tReduce a]]]]
reduce :: [[[Don'tReduce [a]]]] -> [[[Don'tReduce [a]]]]
reduce :: [[Don'tReduce [[a]]]] -> [[Don'tReduce [[a]]]]
reduce :: [Don'tReduce [[[a]]]] -> [Don'tReduce [[[a]]]]
reduce :: Don'tReduce [[[[a]]]] -> Don'tReduce [[[[a]]]]

您可以使用coerce在運行時在[[[[a]]]]和上述任何變體類型之間進行廉價（免費，優化）之間的轉換。

Answer 2

Reducable的第一個實例可以寫成：

instance Reduceable [[a]] where
    reduce = dropWhile null . map id

第二個是：

instance Reduceable [a] => Reduceable [[a]] where
    reduce = dropWhile null . map reduce

因此， reduce的形式為：

reduce = dropWhile null . map reduceElem

其中reduceElem:: [a] -> [a]可以是id或reduce 。

所以讓我們給reduceElem自己的 class。

class ReducableElem a where
    reduceElem :: [a] -> [a]
    
instance {-# OVERLAPPING #-} ReducableElem [a] where
    reduceElem = reduce

instance {-# OVERLAPPABLE #-} ReducableElem a where
    reduceElem = id

然后我們只需要一個Reducable實例。

instance ReducableElem a => Reducable [[a]] where
    reduce = dropWhile null . map reduceElem 

測試一下：

λ> reduce [[],[],[1,2],[3,4]] :: [[Int]]    
[[1,2],[3,4]]

λ> reduce [[],[],[[],[1,2]],[[3,4],[5,6]]] :: [[[Int]]]
[[[1,2]],[[3,4],[5,6]]]