如何在 Haskell 的子类定义中定义默认实现？

Question

我是 Haskell 的新人，以下是我的问题：

给定这个类：

class MyClass a where
    foo :: a -> [a]

然后我有一个更具体的子类：

class (MyClass a) => SubClass a where
    foo param = [bar param]
    bar :: a -> a

但它没有按预期工作。我期待在SubClass 的定义中设置默认实现，但事实并非如此。我需要单独为MyClass 定义实例，但这听起来很愚蠢。当我知道某些子类肯定满足某些属性时，如何实现默认实现？

更具体地说，我想用 Haskell 表达 when a class satisfies some properties, some functions for its parent can have default implementation。在我的示例中，SubClass 具有属性 bar，因此我知道 foo 肯定是以这种方式定义的。

这个问题的一个更一般的形式是，通过使用类和实例来重用是一个好主意吗？

我发现了这个帖子：Inclusion of typeclasses with default implementation in Haskell

非常接近，但仍然没有完全回答我的问题，而且它们的形式有点不同。

Answer 1

详细阐述丹尼尔的回答：

假设你有一个新的数据类型MyData，定义为

data MyData = D1 | D2

您想让MyData 成为SubClass 的实例。你先尝试显而易见的解决方案。

instance SubClass MyData where
    bar x = case x of { D1 -> D2 ; D2 -> D1 }

不过，对类型签名的快速检查表明这是行不通的，因为类型必须是 MyClass 的实例，然后才能成为 SubClass 的实例。所以你让MyData 成为MyClass 的一个实例。

instance MyClass MyData

同样，这会引发错误，因为foo 包含在MyClass 的最小完整定义中。为了使您的实例正常工作，您必须手动定义 foo，从而违背了默认声明的目的。

简而言之，在基本的 Haskell98（或 Haskell2010，就此而言）没有办法做到这一点。然而，值得庆幸的是，GHC 提供了一个有用的扩展名为DefaultSignatures。所以，用丹尼尔的例子：

{-# LANGUAGE DefaultSignatures #-}

class MyClass a where
    foo :: a -> [a]
    default foo :: SubClass a => a -> [a]
    foo param = [param]

class MyClass a => SubClass a where
    bar :: a -> a

现在，您可以定义实例，它们将按照您的预期工作。此解决方案的缺点是必须在MyClass 中定义默认定义，但这是必要的。 foo 的定义属于 MyClass 的定义（或其实例声明之一），因此如果您能够在 SubClass 的定义中定义 foo 的默认声明，Haskell 的 类型隔离 会被打破。

Answer 2

这可以通过DefaultSignatures实现：

{-# LANGUAGE DefaultSignatures #-}

class MyClass a where
    foo :: a -> [a]
    default foo :: SubClass a => a -> [a]
    foo param = [param]

class MyClass a => SubClass a where
    bar :: a -> a

在 ghci 中测试它：

> instance MyClass Integer; instance SubClass Integer where bar = id
> foo 3
[3]