Haskell 副产品和数据记录字段限制答案

【问题标题】：Haskell coproducts and data record field restrictionsHaskell 副产品和数据记录字段限制
【发布时间】：2020-04-06 17:46:14
【问题描述】：

假设我们有以下类型定义：

data P = PA | PB

（不管PA还是PB的结构）

然后，我们可以像这样定义一些其他的记录类型（案例1）：

data C1 = C1 { field :: P } -- this is fine

但有时您需要定义更受约束的字段类型（案例 2）：

data C2 = C2 { field :: PA } -- won't compile because PA is a data constructor

在 Haskell 中解决此类案例最自然、最惯用的方法是什么？我试图避免过于复杂或样板的解决方案。

【问题讨论】：

标签： haskell

【解决方案1】：

有一种我从未有机会在实践中使用过的技术，即使用使用的构造函数标记类型。值得一试。

{-# LANGUAGE GADTs #-}
{-# LANGUAGE DataKinds #-}

data Tag = TA | TB

-- data P = PA | PB
data P t where
    PA :: P TA
    PB :: P TB

如果你的函数适用于任何构造函数，那么你可以取一个通用的P t，但你也可以约束：

f :: P t -> Bool
f PA = True
f PB = False

g :: P TA -> ()
g PA = ()
-- PB case is unnecessary (and impossible to write)

如果你想返回带有不确定标签的东西，那就有点尴尬了。您可以使用存在主义

data AnyP where
    AnyP :: P t -> AnyP

h :: Bool -> AnyP
h True = AnyP PA
h False = AnyP PB

或者你可以使用existentials的“CPS”编码来避免引入新类型：

h' :: Bool -> (forall t. P t -> z) -> z
h' True c = c PA
h' False c = c PB

我认为这也可能是矫枉过正，你只需要抽象一点不同。如有疑问，请尝试添加类型参数。

【讨论】：

我认为你有一个错字：应该是 PA :: P TA 而不是 PA :: PA TA 和 PB 相同
但在我看来，这有点像同样数量的样板，不是吗？
这是一个非常有趣的标签技术，感谢分享。我同意@FyodorSoikin，从样板的角度来看，它看起来差不多，但我还没有看到。

【解决方案2】：

最自然和惯用的方式是让PA（也可能是PB）成为自己的类型：

data PAtype = ...
data PBtype = ...
data P = PA PAtype | PB PBtype

data C1 = C1 { field :: P }
data C2 = C2 { field :: PAtype }

【讨论】：

感谢您的回答。这就是我现在的做法，并且有很多类似的数据构造函数和名称，我正试图以某种方式修复它们。
那么你应该把它放在你的问题中。诸如“我知道“标准”方式，但有更好的方式吗？这就是我不喜欢标准方式的地方。”
我不确定这是否真的是一种“标准”方式。如果没有其他人提出更短的版本，我当然会接受。

【解决方案3】：

为了完成这个并提供完整的解决方案，目前最好的选择是：

（稍微扩展一下Fyodor的答案）：


module Test 
  P, mkPA, mkPB, PAT ( PAT ), PBT ( PBT )
where

data PAT = PAT
data PBT = PBT
data P = PA PAT | PB PBT

-- Auxiliary type class to use constructors of particular data types, 
-- hide intermediate data constructors (PA, PB) from external modules.
-- In this example, they seem trivial and redundant, 
-- but for complex data types they might be really handy

class IsPA a where
  mkPA :: PAT -> a

class IsPB a where
  mkPB :: PBT -> a

instance IsPA P where
  mkPA = PA

instance IsPB P where
  mkPB = PB

instance IsPA PAT where
  mkPA = id

instance IsPB PBT where
  mkPB = id

您现在可以将它们用作：


data C1 = C1 { field :: P }
data C2 = C2 { field :: PAT }

testC1 = C1 { field = mkPA PAT }
testC2 = C2 { field = mkPA PAT }

我还没有找到比这更简单的选择。我希望我只是不知道一些语言扩展来更有效地解决它。

【讨论】：