将 monad 限制为类型类答案

【问题标题】：Restricting a monad to a type class将 monad 限制为类型类
【发布时间】：2010-09-27 15:08:12
【问题描述】：

在 Haskell 中，有没有办法限制 monad M a 以使 a 满足类型类约束？

我正在将probabilistic modeling example 从F# 翻译成Haskell。但是，在 Haskell 中，我省略了 support，因为它会将 data Distribution a 更改为 data (Ord a) => Distribution a。通过此更改，我收到以下错误：

...probabilisticModeling.hs:42:13:
    Could not deduce (Ord a) from the context ()
      arising from a use of `always'
                   at ...probabilisticModeling.hs:42:13-18
    Possible fix:
      add (Ord a) to the context of the type signature for `return'
    In the expression: always
    In the definition of `return': return = always
    In the instance declaration for `Monad Distribution'

确实，always/return 的类型是：(Ord a) => a -> Distribution a。有没有办法让我有一个单子Distribution，但在这个单子上强制约束(Ord a)？我试过了：

instance Monad Distribution where
    (>>=) = bind
    return :: (Ord a) => a -> Distribution a = always

但我得到了错误：

...probabilisticModeling2.hs:48:4:
    Pattern bindings (except simple variables) not allowed in instance declarations
      return :: (Ord a) => a -> Distribution a = always
Failed, modules loaded: none.

所以有办法拥有一个单子M a，但用Ord a之类的约束来限制a？

谢谢。

【问题讨论】：

我相信您可以使用 ConstraintKinds 语言扩展和 ConstraintKinds 包来做到这一点，请参阅 here 以获取受约束的 monad，以及 here FunctorConstraint。

标签： haskell types monads typeclass

【解决方案1】：

看来我在 Haskell 中遇到了一个众所周知的问题。我found many workarounds googling for "restricted monads"。 This solutions 似乎是破坏性最小的。尽管如此，就我的目的而言，这似乎有点过分了。我想我会保留Distribution monad 的通用性，并通过 Revolucent 的建议通过受限功能简化支持。

【讨论】：

“破坏性最小”的解决方案不只是 free monad 的一个特例吗？（我知道这个解决方案在免费的 monad 热潮之前就已经发布了）。

【解决方案2】：

我对此的理解是，您根本无法做到，因为 monad 旨在推广到所有类型，而不是某些类型的受限子集，例如 (Ord a)。

您可以简单地限制使用该单子类型的函数，而不是限制单子类型 M a，例如，

foo :: Ord a => Int -> M a

事实上，最好保持类型尽可能通用，只使用类型类来限制功能。

等等

【讨论】：

【解决方案3】：

查看Martin Erwig's library, PFP:

PFP 库是 Haskell 的模块集合，可促进概率函数式编程，即使用随机值进行编程。概率函数编程方法基于用于表示分布的数据类型。分布将概率事件的结果表示为所有可能值的集合，并标有它们的可能性。

【讨论】：