以通用方式作为实例的函数集

Question

我对 haskell 很陌生，我想我陷入了一些 OO 陷阱。这是我在实现时遇到问题的结构（简化）的草图：

• 作用于样本列表 (Int) 以产生结果 (Int) 的 Observable 的概念

  • 一个概念 SimpleObservable 使用某种模式来实现结果（同时会有 Observables 以其他方式实现），例如有点像平均水平

• 一个函数实例，例如一个平均值乘以常数

我的第一个想法是使用子类；类似的东西（下面有点做作，但希望能传达这个想法）

class Observable a where
  estimate :: a -> [Int] -> Int

class (Observable a) => SimpleObservable a where
  compute :: a -> Int -> Int
  simpleEstimate :: a -> [Int] -> Int
  simpleEstimate obs list = sum $ map compute list

data AveConst = AveConst Int

instance Observable AveConst where
  estimate = simpleEstimate

instance SimpleObservable AveConst  where
  compute (AveConst c) x = c * x

但是，即使像上面这样编译它也很丑陋。谷歌搜索告诉我DefaultSignatures 可能会有所帮助，因为我不必为每个实例都做estimate = simpleEstimate，但从围绕它的讨论来看，这样做似乎是一种反模式。

另一种选择是没有子类，但类似（具有相同的Observable 类）：

data AveConst = AveConst Int

instance Observable AveConst where
  estimate (AveConst c) list = sum $ map (*c) list

但是这样我不确定如何重用该模式；每个Observable 都必须包含完整的estimate 定义，并且会有代码重复。

第三种方式是带有函数字段的类型：

data SimpleObservable = SimpleObservable {
  compute :: [Int] -> Int
} 

instance Observable SimpleObservable where
  estimate obs list =
    sum $ map (compute obs) list

aveConst :: Int -> SimpleObservable
aveConst c = SimpleObservable {
  compute = (*c)
}

但我也不确定这是否是惯用的。有什么建议吗？

Answer 1

我建议更简单：

type Observable = [Int] -> Int

那么，平均 observable 是：

average :: Observable
average ns = sum ns `div` length ns

如果你的Observable 需要一些数据——比如说，要乘以一个常数——没问题；这就是闭包的用途。例如：

sumTimesConst :: Int -> Observable
sumTimesConst c = sum . map (c*)

您可以毫无困难地抽象出Observables 的构造；例如如果你想要一个只查看元素然后求和的SimpleObservable，你可以：

type SimpleObservable = Int -> Int

timesConst :: Int -> SimpleObservable
timesConst = (*)

liftSimple :: SimpleObservable -> Observable
liftSimple f = sum . map f

那么liftSimple . timesConst 是另一种完美的拼写sumTimesConst 的方式。

...但老实说，做上述任何事情我都会觉得自己很脏。 sum . map (c*) 是一个完全可读的表达式，没有为其类型引入一个可疑的新名称。

Answer 2

我还没有完全理解这个问题，但我会在了解更多信息时编辑这个答案。

作用于列表并产生结果的东西可以简单地是一个函数。该函数的接口（即类型）可以是[a] -> b。这表示该函数接受某种类型的元素列表并返回可能不同类型的结果。

现在，让我们发明一个小问题作为例子。我想获取一个列表列表，列表上的某个函数会产生一个数字，将此函数应用于每个列表，然后返回数字的平均值。

average :: (Fractional b) => ([a] -> b) -> [[a]] -> b
average f xs = sum (fmap f xs) / genericLength xs

例如，average genericLength 会告诉我子列表的平均长度。我不需要定义任何类型类或新类型。简单地说，我将函数类型 [a] -> b 用于那些将列表映射到某个结果的函数。