Haskell 如何知道您指的是哪个类型类实例？答案

【问题标题】：How does Haskell know which typeclass instance you mean?Haskell 如何知道您指的是哪个类型类实例？
【发布时间】：2009-05-03 16:47:15
【问题描述】：

在阅读优秀的 Learn You a Haskell 中关于应用函子的新章节时出现了这个问题。

Applicative 类型类具有，作为 Maybe 实例定义的一部分：

pure = Just

如果我只是去 GHCi 并导入 Control.Applicative，然后这样做：

pure (3+)

我什么都不懂（有道理）。但是如果我在表达式的一部分中使用它：

pure (3+) <*> Just 4

我只有 7 个。我想这也不足为奇，但我认为关于类型类如何工作的一些不可或缺的东西，我认为这里对 pure 的调用没有歧义。

如果我的困惑是有道理的，谁能详细解释发生了什么？

【问题讨论】：

标签： haskell type-inference typeclass

【解决方案1】：

这只是类型推断。 (<*>) 运算符要求两个参数使用相同的 Applicative 实例。右侧是Maybe，所以左侧也必须是Maybe。这就是它如何确定此处使用的实例。您可以通过键入:t expression 来查看解释器中任何表达式的类型，也许如果您只是查看每个子表达式并查看推断的类型，您会更好地了解正在发生的事情。

【讨论】：

啊，编译器是不是做了类似“嗯，这个参数的类型不明确，所以让我检查下一个参数的类型然后再回来”之类的事情吗？
类型推断非常复杂，但值得知道它不是一步完成的。类型推断器通常在一个步骤中收集一些信息，然后在稍后阶段收集更多信息。因此，它不仅仅是从左到右一次性推断出所有内容的正确类型。在这种情况下，它将推断pure 是(Applicative a1) => a1 (Int -> Int) 类型，其中a1 只是一个组成的类型变量，在类型推断的后期阶段，它将得出结论a1 必须是Maybe，然后它将在任何地方用Maybe 替换a1。
谢谢——这很有帮助！

【解决方案2】：

值得看看编译器为 pure (3+) 推断出的类型：

Prelude Control.Applicative> :t pure (3+)
pure (3+) :: (Num a, Applicative f) => f (a -> a)

这个词的类型被重载了，关于数值类和应用类的决定推迟到以后。但是你可以通过注解来强制一个特定的类型，例如：

*Showfun Control.Applicative> pure (3+) :: Maybe (Double -> Double)
Just <function>

（之所以有效，是因为Showfun 有一个将函数值打印为<function> 的实例声明。）

这只是编译器何时积累了足够的信息来做出决定的问题。

【讨论】：

出于好奇，Showfun 模块是在某个现有包中，还是只是您自己编写的？实现很简单：instance Show (a -> b) where; show _ = "<function>"
我自己写了 Showfun，所以我可以使用 Just 打印示例 pure (3+)。
ShowFunctions 现在在 QuickCheck 中，我相信。

【解决方案3】：

为了扩展 newacct 的答案，如果没有足够的信息来推断实际类型，编译器可能（在某些情况下）尝试选择默认类型，仅限于那些满足相关类型约束的类型.在这种情况下，对于一些难以确定的 Num => n 实例，推断的类型是 IO (n -> n)。 GHCi 然后评估它并丢弃返回值，没有可见的效果。

【讨论】：

【解决方案4】：

这是一个有趣的SO thread on type inference。不是 Haskell 特有的，但有很多关于函数式语言类型推断的好链接和资料可供阅读。

【讨论】：