多态变体和变异

Question

我正在尝试在 OCaml 中创建一个过程对象语言系统。一般的想法是将多态变量的值存储在一个数组中，并让程序更新这个数组（命令式）：

module StrMap = Map.Make(String) 

module IntMap = Map.Make(struct type t = int let compare = compare end)

(* store generic labeled objects *)
type 'a env = ([> ] as 'a) IntMap.t

(* a procedure working on such an object array *)
type 'a procedure = 'a env -> 'a env

(* store procedures *)
type 'a proc_table = ('a procedure) StrMap.t

let do_iinc = function 
  | `Int n -> `Int (n+1)

let iinc x env = 
  let v = do_iinc (IntMap.find x env) in 
  IntMap.add x v env

let do_finc = function 
  | `Float f -> `Float (f +. 1.0)

let finc x env = IntMap.add x (do_finc (IntMap.find x env)) env

(* type error :( *)
let table  = 
  StrMap.add "iinc" (iinc 0)
         (StrMap.add "finc" (finc 1)
                 StrMap.empty)

这让我很困惑。我的“更新”对于具体类型是不变的。 OCaml 不应该能够找出该表：([`Float of float ; `Int of int ] procedure) StrMap.t 吗？

我怀疑问题与 map 的方差有关，但我无法确认，因为我无法使用具体的多态变体注释类型。

我的想法在 OCaml 中是否可行？

Answer 1

这个函数的类型：

let do_finc = function 
  | `Float f -> `Float (f +. 1.0)

是[< `Float of float ] -> [> `Float of float ]。换句话说，它将至多具有`Float替代的任何变体类型作为输入；即，要么有 `Float 替代品，要么根本没有替代品。在我看来，您希望该函数适用于具有至少 `Float 替代的变体，即具有`Float 和任意数量的其他变体的变体：

let do_finc = function 
  | `Float f -> `Float (f +. 1.0)
  | _ -> failwith "wanted a float"

如果我以这种方式更改do_iinc 和do_finc，则表格的类型更接近您想要的。

我完全不确定您的计划是否可行，因为您可能希望 OCaml 接受类型不正确的程序并在运行时抱怨。相反，OCaml 在编译时抱怨，您可能必须编写自己的代码才能在运行时抱怨:-) 但这可能有助于解决第一个问题。

Answer 2

我不完全清楚你要做什么，但我觉得它不安全。

您的finc 1 没有您建议的[`Float of float ; `Int of int ] procedure 类型，它的类型为[`Float of float ] procedure，相当于[`Float of float] IntMap.t -> [`Float of float] IntMap.t。

这是因为 do_finc 函数（应用于参数成员 env）只知道如何处理 [`Float of float] - 它不适用于 [`Int of int]。

如果table 具有您想要的类型，请考虑以下表达式中会发生什么：

let f = StrMap.find "finc" table in
let m = IntMap.add 1 (`Int 4) IntMap.empty in
  f m