在 Haskell 中实现一种语言：多态函数的动态类型？ [关闭]

Question

我正在编写一种使用 Haskell 作为宿主语言的编程语言。 （我的语言的解析器、语法、运行时等都是用 Haskell 编写的。）

根据我的 PL 程序中写的内容，在我的语言运行时，我想动态地将不同类型的 Haskell 函数（它们的类型在运行时已知）应用于不同类型的 Haskell 值，其类型在运行时已知.我想以通用的方式应用这些函数，而不必针对每种可能的类型进行区分。基本上我希望我的语言运行时的这一部分在 Haskell 中动态输入。我还想为我的语言编写一个类型检查器。

对我如何做这些事情有什么建议吗？是否有任何用 Haskell 编写的语言示例可以做类似的事情，我可以学习哪些方法？

一个复杂的问题：Haskell 函数和值需要在浮点数上具有多态性，因为我将它们与 Haskell autodiff 库 (https://hackage.haskell.org/package/ad) 一起使用，这要求浮点数具有类型 (Floating a => a)。

我尝试使用 Haskell Data.Dynamic 和 Data.Typeable 库来使函数和值动态化，以便我可以在运行时比较它们的类型并在类型匹配时应用函数，但 Data.Dynamic 似乎不允许多态要转换为动态的函数。文档甚至这样说。我在 Google 上搜索了“Haskell 多态函数动态”，但我没有看到解决此限制的方法。

我宁愿不强制所有 Haskell 函数具有相同的输入/输出类型，我也宁愿不必在 sum 类型中静态列出它们所有可能的类型。也许我可以用某种通用的 Applyable 类型类来解决应用功能问题？还是使用模板 Haskell？这些选项听起来都不是很吸引人。

Answer 1

如果不进一步了解您的问题领域，很难回答这个问题，但这里有一种可能有效的方法：

1. 将您的类型和函数分组到模块中：查看您的应用程序是否处理 Foo 类型并具有一组相应的函数来操作它们，以及 Bar 类型是否具有大部分不相交的函数集。一个真实的例子可能是数值函数和字符串函数。有一些交叉，但大多数是具有不同功能的独立类型。尝试编写这些函数，使所有Foo 和Bar 参数都在末尾，所以更喜欢f :: String -> Foo -> Foo 而不是f :: Foo -> String -> Foo

2. 创建联合类型FooBar = data Dfoo Foo | Dbar Bar并关联prisms_Foo和_Bar。

3. 使用您在步骤 2 中定义的棱镜，编写一系列函数以将 Foo 和 Bar 函数提升为 FooBar 类型。

例如，

  elevate2 :: Prism' b a -> (a -> a -> a) -> b -> b -> Maybe b
  elevate2 prism f arg1 arg2 = f <$> arg1 ^? prism <*> arg2 ^? prism

您的每个操作现在都是动态类型的；当应用于正确的参数时，你会得到Just 你的结果，而使用错误的参数你会得到Nothing。如果您愿意，可以返回 Either 而不是 Maybe 以获取有关问题所在的更多信息，但这需要在您的海拔函数中使用更多机器。