非多态函数的多态签名：为什么不呢？答案

【问题标题】：Polymorphic signature for non-polymorphic function: why not?非多态函数的多态签名：为什么不呢？
【发布时间】：2012-02-29 20:33:27
【问题描述】：

举个例子，考虑平凡函数

f :: (Integral b) => a -> b
f x = 3 :: Int

GHC 抱怨它无法推断 (b ~ Int)。该定义与签名相匹配，因为它返回的东西是 Integral（即 Int）。为什么 GHC 会/应该强迫我使用更具体的类型签名？

谢谢

【问题讨论】：

这个签名说函数可以返回 any Integral 类型，这显然不是真的。

标签： haskell polymorphism

【解决方案1】：

Haskell 中的类型变量是通用量化的，所以Integral b => b 不仅仅意味着 some Integral 类型，它意味着 any Integral 类型。换句话说，调用者 可以选择应该使用哪些具体类型。因此，当类型签名说我应该能够选择任何Integral 类型时，函数总是返回Int 显然是一个类型错误，例如Integer 或 Word64。

有一些扩展允许您使用existentially quantified type variables，但它们使用起来更麻烦，因为它们需要一个包装类型（为了存储类型类字典）。大多数时候，最好避免它们。但如果你确实想使用存在类型，它看起来像这样：

{-# LANGUAGE ExistentialQuantification #-}

data SomeIntegral = forall a. Integral a => SomeIntegral a

f :: a -> SomeIntegral
f x = SomeIntegral (3 :: Int)

使用此函数的代码必须具有足够的多态性才能与任何Integral 类型一起使用。我们还必须使用 case 而不是 let 进行模式匹配，以防止 GHC 的大脑爆炸。

> case f True of SomeIntegral x -> toInteger x
3
> :t toInteger
toInteger :: Integral a => a -> Integer

在上面的示例中，您可以将x 视为具有exists b. Integral b => b 类型，即一些未知的Integral 类型。

【讨论】：

以防万一，@hammar 在谈到“GHC 的大脑爆炸”时指的是这个有趣的错误消息:) stackoverflow.com/a/213441/211906
是的，但不不不，永远不要像这样使用存在量化。设计它的方法不是：只让f 返回一个普通的旧Int（或任何合适的具体类型），它比Integral a => a 包含更多信息。抽象边界应该出现在函数参数上，而不是结果上。

【解决方案2】：

你的函数最通用的类型是

f :: a -> Int

使用类型注解，你只能要求你想要一个更多特定类型，例如

f :: Bool -> Int

但您不能声明 less 特定类型。 Haskell 类型系统不允许您做出代码不保证的承诺。

【讨论】：

【解决方案3】：

正如其他人所说，在 Haskell 中，如果函数返回 x 类型的结果，这意味着 调用者 可以决定实际类型是什么。不是函数本身。换句话说，该函数必须能够返回与签名匹配的任何可能的类型。

这与大多数 OOP 语言不同，像这样的签名意味着函数可以选择它返回的内容。显然这让一些人感到困惑......

【讨论】：

最好不要将f :: Foo a => Int -> a 视为Foo f(int);，而是将其视为更像T f<T>(int) where T : Foo;（使用C# 语法）。