在Haskell中将非类型类函数与类型相关联

问题描述

这是Associate a function with a type in Haskell的后续问题。

同样，假设您有一个序列化器/反序列化器类型类

class SerDes a where
    ser :: a -> ByteString
    des :: ByteString -> a

，而您想提供一些类型a有所不同的健全性检查或测试用例，

check :: ByteString -> Bool

当然，des在check的深处使用，但是无法推导类型a。去做对于a有用的东西，它可能需要是某个类型类的成员，比方说它是Show a。

像往常一样，Proxy可以完成这项工作：

data Proxy a = Proxy    -- or import Data.Proxy

check :: Proxy a -> ByteString -> Bool
check (Proxy :: Proxy MyType) input = ...      
check (Proxy :: Proxy MyOtherType) input = ...

（使用扩展名TypeApplications，可以使其更加简洁：check (Proxy @MyType) ...。）

但是可以避免Proxy吗？（假设您不能将check移到SerDes类型类中。）

解决方法

我必须首先提到，您在类型类的设计中遇到了问题。 des函数的签名表明，对于每个输入ByteString，都有一个有效的输出a。这可能不是事实。

例如，假设SerDes有一个Int的实例。根据您的定义，即使对于6GB Int的随机数据，您也将具有有效的ByteString表示形式。听起来不对。

因此，您需要在des的签名中指定反序列化失败的可能性。一种典型的方法是将a包装在Maybe或Either YourDetailedRepresentationOfFailure中。例如，

class SerDes a where
  ser :: a -> ByteString
  des :: ByteString -> Either Text a

实际上，这是所有Haskell序列化和解析库基本上采用的方法。他们可能会在此处引入一些抽象，但是从本质上讲，它们都找到了表示反序列化失败的方法。

现在是您的实际问题。 Typeclass实例由它们的类型标识，因此您必须以某种方式为a提供特定的类型。 Proxy是一种选择。另一种方法是直接引用该类型，而无需在函数中使用该类型并为其传递undefined值。第三（也是最干净的IMO）是将结果包装在Tagged中。

`undefined`选项

{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables,TypeApplications #-}

check :: forall a. SerDes a => a -> ByteString -> Bool
check _ bytes =
  isRight (des @a bytes)

请注意，必须使用forall和ScopedTypeVariables扩展名才能引用函数def中的type参数。

然后您将像这样调用此函数：

check (undefined :: a) bytes

或者这个：

check @a undefined bytes

`Tagged`选项

check :: SerDes a => ByteString -> Tagged a Bool
check bytes =
  fmap isRight (Tagged (des bytes))

然后您将像这样调用此函数：

unTagged (check @a bytes)

最后的笔记

实际上，您可能永远不需要check函数，因为des已经携带了所有需要的信息以及更多信息。仅在需要isRight (des @a bytes)的地方放置check会更容易，也更容易理解。实际上，您在定义check时必须经过复杂的处理，这实际上是设计错误的信号。在实用的Haskell代码中，您很少遇到这种复杂情况。

是的，您可以通过a指定类型TypeApplications，方法与您链接的答案完全相同：

{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables,AllowAmbiguousTypes,TypeApplications #-}

check :: forall a. SerDes a => ByteString -> Bool
check bytes = ... des @a bytes ...

请注意，您需要ScopedTypeVariables和forall a.才能为类型变量a创建范围，以便在调用des时可以引用它。如果没有显式的forall，则类型变量的范围将仅限于类型签名，并且您不能在正文中提及它。

要调用check函数，请像以前一样使用application类型：

check @Int bytes

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