haskell中多变量函数的结果类型

Question

在 Haskell 中研究多变量函数时，我偶然发现了以下 SO 问题：

How to create a polyvariadic haskell function?

Haskell, polyvariadic function and type inference

我想我会通过实现一个函数来尝试一下，该函数接受可变数量的字符串并将它们连接/合并成一个字符串：

{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}

class MergeStrings r where
    merge :: String -> r
instance MergeStrings String where
    merge = id
instance (MergeStrings r) => MergeStrings (String -> r) where
    merge acc = merge . (acc ++)

到目前为止，如果我使用至少一个字符串参数调用合并并且提供最终类型，则此方法有效。

foo :: String
foo = merge "a" "b" "c"

省略最终类型会导致错误，即编译以下内容

bar = merge "a" "b" "c"

结果

test.hs:12:7: error:
    • Ambiguous type variable ‘t0’ arising from a use of ‘merge’
      prevents the constraint ‘(MergeStrings t0)’ from being solved.
      Relevant bindings include bar :: t0 (bound at test.hs:12:1)
      Probable fix: use a type annotation to specify what ‘t0’ should be.
      These potential instances exist:
        instance MergeStrings r => MergeStrings (String -> r)
          -- Defined at test.hs:6:10
        instance MergeStrings String -- Defined at test.hs:4:10
    • In the expression: merge "a" "b" "c"
      In an equation for ‘bar’: bar = merge "a" "b" "c"
   |
12 | bar = merge "a" "b" "c"
   |

错误信息非常有意义，因为我可以很容易地想出例如

bar :: String -> String
bar = merge "a" "b" "c"

baz = bar "d"

不是将bar 渲染成单个字符串，而是渲染成一个接受并返回一个字符串的函数。

有没有办法告诉 Haskell 结果类型必须是 String 类型？例如，Text.Printf.printf "hello world" 在没有明确定义的情况下计算为 String。

Answer 1

printf 在 GHCi 中由于 type defaulting 而无需类型注释即可工作。允许您在不指定具体类型的情况下评估 show $ 1 + 2 的相同机制。

GHCi tries to evaluate expressions of type IO a，所以你只需要为MergeStrings添加适当的实例：

instance (a ~ ()) => MergeStrings (IO a) where
    merge = putStrLn

Answer 2

Brad (in a comment) 和 Max 说 printf "…" … 到 IO ( ) 的默认值是没有错的，这是它在 ghci 中没有类型注释的原因。但这不是故事的结局。我们可以做一些事情来使您对bar 的定义生效。

首先，我应该提到«单态限制»——我们在 Haskell 中的一个晦涩且不直观的类型推断规则。无论出于何种原因，Haskell 的设计者决定，没有类型签名的顶级定义在其推断类型中不应该有多态变量——也就是说，是单态的。 bar 是多态的，所以你可以看到它会受到影响。

某些类型类（尤其是数字）具有默认规则，允许您在没有类型签名的情况下说出 x = 13 并让它推断出 x :: Integer — 或其他您设置为默认值的其他类型。类型默认仅适用于少数祝福类，因此您无法为自己的类使用它，并且没有指定的默认 GHC 无法决定选择哪种特定的单态类型。

但你可以做其他事情，除了默认，让类型检查器满意——要么：

• Disable the monomorphism restriction.
• 分配显式多态类型签名：bar :: MergeStrings r => r

现在bar 是多态的，可以按照您的预期工作。见：

λ putStrLn bar
abc
λ putStrLn (bar "x")
abcx
λ putStrLn (bar "x" "y")
abcxy

您还可以使用默认设置使show bar 等表达式起作用。由于Show 是启用extended default rules 时可以默认使用的类之一，因此您可以在要使用show bar 的模块中发出default (String)，它会按预期工作。