Haskell：类型类可以定义类型（ala类型特征）

Question

类型可以成为类型类的一部分吗？比如：

class KeyTraits v where
    keyType :: *
    key :: v -> keyType

data TableRow = { date :: Date, metaData :: String, value :: Int }

instance KeyTraits TableRow where
    keyType = Date
    key = date

这些“类型级”函数可以在其他地方使用吗？例如：

-- automatically deduce the type for the key, from the value type, using
-- the typeclass
data MyMap v = { getMap :: (KeyTraits v) => Map (keyType) v }

我可能做错了什么，但我基本上希望能够像上面那样定义类型关系（例如，某些值可能已经有可以用作键的数据）。如果这不可能或很难，您能否提出一个更符合习惯的更好设计？

谢谢！

Answer 1

看看type families。

{-# LANGUAGE TypeFamilies #-}
{-# LANGUAGE RankNTypes #-}

class KeyTraits k where
    type KeyType k :: *
    key :: v -> KeyType k

data TableRow = TableRow { date :: Date, metaData :: String, value :: Int }

instance KeyTraits TableRow where
    type KeyType TableRow = Date
    key = date

data MyMap v = MyMap { getMap :: (KeyTraits v) => Map (KeyType v) v }

Answer 2

类型族正是您正在寻找的，但还有另一种实现其功能的方法，即multi-parameter type classes 和functional dependencies。使用这些扩展，您的代码可能如下所示：

{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses, FunctionalDependencies #-}

class KeyTraits v k | v -> k where
    key :: v -> k

data TableRow = { date :: Date, metaData :: String, value :: Int }

instance KeyTraits TableRow Date where
    key = date

这里关联类型迁移到类型类参数，v 和 k 之间的关系，以前是隐式的，现在通过函数依赖变得显式。

这完全等同于关联类型，但 IMO 提供了更简洁的语法，尤其是在使用您的类型类的函数中。比较：

getMap :: (KeyTraits v) => Map (KeyType v) v

和

getMap :: (KeyTraits k v) => Map k v

当更多类型和更多类型类出现在单个类型声明中时，这一点变得更加明显。

然而，类型族似乎更受haskell社区的青睐，实际上整个扩展比MPTC+FD更强大，因为类型族可以在没有类型类的情况下声明，而且还有数据族。