返回相同类型类的两种类型之一

Question

我有以下类型类

class MyClass c where
  aFunction :: c -> Bool

两个不同数据类型的实例

data MyDataType1 = MyDataType1

instance MyClass MyDataType1 where
  aFunction c = True

data MyDataType2 = MyDataType2

instance MyClass MyDataType2 where
  aFunction c = False

我想编写一个函数，该函数接受类型类 MyClass 的两个参数（可能是相同的数据类型或可能不同并返回其中一个。我正在努力为此制定类型签名，我认为我可能采取了错误的方法。

这是正确的吗？如果不是，我应该改用什么？

chooseOne :: (MyClass a, MyClass b) => a -> b -> ?
chooseOne x y = if (aFunction x) then x else y

Answer 1

你的返回值可以是任何一种类型，所以编译器会报错，除非你对两者使用相同的类型，给

chooseOne :: (MyClass a, MyClass a) => a -> a -> a

这不是你的意思。

要将两种可能不同的类型合并为一个，您可以使用 Either 数据类型：

data Either a b = Left a | Right b

所以你会有

chooseOne :: (MyClass a, MyClass b) => a -> b -> Either a b
chooseOne x y = if (aFunction x) then Right x else Left y

但我宁愿这样写

chooseOne :: (MyClass a, MyClass b) => a -> b -> Either a b
chooseOne x y | aFunction x = Right x 
              | otherwise   = Left y

Answer 2

你正在编写的函数在 Haskell 中是不可能的——返回类型必须在编译时是固定的并且是已知的。因此，要编写您感兴趣的内容，您需要Either。

chooseOne :: (MyClass a, MyClass b) => a -> b -> Either a b
chooseOne x y = if (aFunction x) then Left x else Right y

最终，即使在动态语言中，您也必须有一些代码可以同时处理a 和b 类型。这“消除”了Either 并体现在函数Data.Either.either

either :: (a -> c) -> (b -> c) -> Either a b -> c
either f _ (Left a)  = f a
either _ g (Right b) = g b

对于您的特定情况，由于a 和b 都是MyClass 的实例，因此感觉我们可以制作一个更方便的消除函数

eitherOfMyClass :: (MyClass a, MyClass b) => (a -> b) -> Either a a' -> b
eitherOfMyClass f (Left a)   = f a
eitherOfMyClass f (Right a') = f a'

但这实际上不会进行类型检查！如果您仔细查看类型，您可能会发现问题 --- 我们传入的处理函数专用于 a，因此不能应用于 Either 的 Right 侧，即输入b。因此，我们需要使用forall，这是一个由LANGUAGE RankNTypes 启用的扩展。

{-# LANGUAGE RankNTypes #-}

eitherOfMyClass :: (MyClass a, MyClass b) =>
                   (forall x. MyClass x => (x -> c)) -> Either a b -> c
eitherOfMyClass f (Left a)  = f a
eitherOfMyClass f (Right b) = f b

这确保您传递给eitherOfMyClass 的任何函数f 对MyClass 的任何实例都是真正通用的，因此可以同时应用于Either 中的a 和b。

Answer 3

（另见“Haskell Antipattern: Existential Typeclass”。）

data MyType = MyType { aFunction :: Bool }

chooseOne :: MyType -> MyType -> MyType
chooseOne x y = if aFunction x then x else y

警告：您真正的 MyClass 可能不够简单，无法完成这项工作。

n.b.如果您可以将其编写为 OOP 语言中的类，那么您可以使用这种技术。 OOP 构造函数转换为返回 MyType 值的独立函数。

• 所有类函数都必须将类值作为参数。所以例如如果你真正的类是Monoid，mempty :: Monoid a => a 不带参数所以不适合这个框架。
• 您的类函数不能采用必须属于同一基础类型的多个参数。再次例如如果你的真实类是Monoid，mappend :: Monoid a => a -> a -> a 有两个参数，它们可以是实现Monoid 的任何类型，但它们都必须是实现Monoid 的相同 类型； mappend 也不适合这个框架。

Answer 4

你总是可以这样做向后：你可以接受两个函数作为输入，而不是返回类型x或类型y，并根据你想要的执行一个或另一个“返回”：

chooseOne :: (x -> z) -> (y -> z) -> x -> y -> z
chooseOne f1 f2 x y = if aFunction x then f1 x else f2 y

请注意，如果您使用chooseOne Left Right，您现在拥有其他一些人建议的基于Either 的解决方案。您还可以执行chooseOne show show 之类的操作来返回String 作为结果。

这种方法是好是坏取决于你为什么要首先构建这个类（即你的程序试图做什么）......