在 OCaml 中扩展现有类型答案

【问题标题】：Extending an existing type in OCaml在 OCaml 中扩展现有类型
【发布时间】：2010-12-17 07:59:57
【问题描述】：

我最近一直在做一些 OCaml 编程来学习该语言并更加熟悉函数式编程。最近，我开始认为我希望能够扩展现有类型（内置类型或我自己的类型），例如：

type bexp =
  And of bexp * bexp
| Or of bexp * bexp
| Xor of bexp * bexp
| Not of bexp;;

现在假设我想为这种类型添加一个 Nop 变体，但仅用于新类型 - 有点像继承。嘿，这些应该是代数数据类型，对吧？那么为什么不这样：

type nbexp = bexp | Nop nbexp ;;

...但这不是有效的 OCaml，它会给出语法错误。基本上，我想做的是说我希望 nbexp 包含 bexp 包含的所有内容，并在其中添加一个 Nop。我想这是不可能的，因为例如，如果您使用 And 构造函数，则无法确定它是 bexp 类型还是 nbexp 类型。（我认为构造函数 Nop 采用 nbexp 也可能有问题。）

那么有没有办法在 OCaml 中做这样的事情？而且，这在 Haskell 中是可行的吗（也许是类型类）？

【问题讨论】：

可能感兴趣：sites.google.com/site/ocamlopen

标签： haskell types functional-programming ocaml type-systems

【解决方案1】：

更新：Ocaml 现在具有可扩展类型。 http://caml.inria.fr/pub/docs/manual-ocaml/extn.html#sec246

你会这样做

type bexpr += Nop of bexpr

【讨论】：

【解决方案2】：

一个有趣的解决方案是使用多态变体：

type bexp =
[ `And of bexp * bexp
| `Or of bexp * bexp
| `Xor of bexp * bexp
| `Not of bexp ];;

type nbexp = [ bexp | `Nop of nbexp ];;

请注意，多态变体比普通变体更棘手，但允许类型扩展。

一个有趣的表达式评估示例，带有扩展，使用多态变体，可以在 ocaml 源的测试目录中找到，请参阅svn

【讨论】：

我听说过这些，但还没有真正使用它们。这给了我一个很好的实际理由来了解更多关于它们的信息。谢谢。

【解决方案3】：

嘿，这些应该是代数数据类型吧？

没错。而algebraic data types 是由标记的（又名区分的）联合和产品构成的。您想要的只是一个（未标记的）联合，它不是一种代数数据类型，并且不受 Haskell 支持。 OCaml 具有多态变体（请参阅其他答案）。

Typed Scheme 确实支持非标记联合，因此您可能需要检查一下。

【讨论】：

【解决方案4】：

正如您自己正确推测的那样，这在代数类型中是不可能的。我同意 Apocalisp 的建议，您可以简单地将 nbexp 的“继承”部分包装在自己的构造函数中。

我要补充一点，代数类型缺乏继承是它们美妙之处的一部分。这意味着像And(foo, bar) 这样的表达式是不明确的类型，并且强制转换（向上或向下）在类型系统中没有任何作用。这会产生更高的安全性和更高的清晰度。当然，程序员确实需要明确处理他/她想要与nbexp 的bexp 部分进行交互的情况，但是如果您考虑一下，这就是提高安全性和清晰度的方式在实践中。

【讨论】：