我一直在自学这些东西,所以我当然希望我能做对……
作为 n.m.提到,Haskell 是打字的事实对这个问题非常重要;类型系统限制了可以形成的表达式,特别是 lambda 演算的最基本类型系统禁止自我应用,这最终为您提供了一种非图灵完备的语言。图灵完备性被添加在基本类型系统的顶部作为语言的额外功能(fix :: (a -> a) -> a 运算符或递归类型)。
这并不意味着你不能在 Haskell 中实现它,而是这样的实现不会只有一个运算符。
方法#1:实现second example one-point combinatory logic basis from here,并添加fix函数:
iota' :: ((t1 -> t2 -> t1)
-> ((t5 -> t4 -> t3) -> (t5 -> t4) -> t5 -> t3)
-> (t6 -> t7 -> t6)
-> t)
-> t
iota' x = x k s k
where k x y = x
s x y z = x z (y z)
fix :: (a -> a) -> a
fix f = let result = f result in result
现在你可以用iota' 和fix 编写任何程序。解释这是如何工作的有点复杂。 (编辑:请注意,这个iota' 与原始问题中的λx.x S K 不同;它是λx.x K S K,这也是图灵完备的。iota' 就是这种情况程序将不同于 iota 程序。我已经在 Haskell 中尝试了 iota = λx.x S K 定义;它会进行类型检查,但是当您尝试 k = iota (iota (iota iota)) 和 s = iota (iota (iota (iota iota))) 时会出现类型错误。)
方法 #2: 可以使用这种递归类型将无类型 lambda 演算表示法嵌入到 Haskell 中:
newtype D = In { out :: D -> D }
D 基本上是一个类型,其元素是从D 到D 的函数。我们有In :: (D -> D) -> D 将D -> D 函数转换为普通的D,而out :: D -> (D -> D) 则相反。所以如果我们有x :: D,我们可以通过out x x :: D自行申请。
给定,现在我们可以写了:
iota :: D
iota = In $ \x -> out (out x s) k
where k = In $ \x -> In $ \y -> x
s = In $ \x -> In $ \y -> In $ \z -> out (out x z) (out y z)
这需要来自In 和out 的一些“噪音”; Haskell 仍然禁止您将D 应用于D,但我们可以使用In 和out 来解决这个问题。你实际上不能对D 类型的值做任何有用的事情,但你可以围绕相同的模式设计一个有用的类型。
编辑: iota 基本上是λx.x S K,其中K = λx.λy.x 和S = λx.λy.λz.x z (y z)。即,iota 采用两个参数的函数并将其应用于 S 和 K;因此,通过传递一个返回其第一个参数的函数,您将获得 S,并通过传递一个返回其第二个参数的函数,您将获得 K。因此,如果您可以使用 iota 编写“返回第一个参数”和“返回第二个参数”,您可以用iota写S和K。但是S and K are enough to get Turing completeness,因此您还可以在讨价还价中获得图灵完整性。事实证明,您可以使用 iota 编写必要的选择器函数,因此 iota 足以实现图灵完备。
因此,这将理解 iota 的问题简化为理解 SK 演算。