理解类型注解中的类型变量

Question

Elm docs 像这样说明类型变量：

> List.reverse
<function> : List a -> List a

...类型变量 a 可以根据 List.reverse 的使用方式而有所不同。但是在这种情况下，我们在参数和结果中都有一个 a。这意味着，如果您提供一个 List Int，您也必须得到一个 List Int。

Maybe.map 的文档显示此注释：

map : (a -> b) -> Maybe a -> Maybe b

那么，当它们必须是相同的类型时，为什么将类型注释为a 和b？
我希望a 跟踪类型，即：

map : (a -> a) -> Maybe a -> Maybe a

Answer 1

那么，当它们必须是相同的类型时，为什么将类型注释为a 和b？

他们没有！如果map 确实为输入参数类型和返回类型使用了相同的类型变量，那么map 可以从一种类型转换为另一种类型。这是一个具体的例子：

Maybe.map String.fromInt (Just 42)

String.fromInt 的类型为Int -> String，我们将其用作Maybe.map 的第一个参数。因此，如果我们尝试将其替换为 map:

String.fromInt : (Int -> String)
Maybe.map      : (a   -> b     ) -> Maybe a -> Maybe b

我们看到Int 替换了a 和String 替换了b。因此Maybe a 必须是Maybe Int 而Maybe b 必须是Maybe String。这意味着如果我们尝试给它一个Maybe String：

Maybe.map String.fromInt (Just "foo")

我们会得到一个错误：

The 2nd argument to `map` is not what I expect:

1 | foo = Maybe.map String.fromInt (Just "foo")
                                    ^^^^^^^^^^
This `Just` call produces:

    Maybe String

But `map` needs the 2nd argument to be:

    Maybe Int