对Haskell中类型类和变量赋值的误解[重复]

Question

这个问题在这里已有答案：

• Why can a Num act like a Fractional? 3回答

Haskell非常新，并试图理解类型类和变量如何交互。

我的第一件事是：

i :: a; i = 1

我的期望是，因为我尽可能地输入，我应该能够为它分配任何东西。 （我知道我可能无法对变量i做任何事情，但这并不重要。）

但是我错了。上面给出了一个错误，并要求它是：

i :: Num a => a; i = 1

在玩了一下之后我想出了以下内容：

g :: Num a => a -> a; g a = a + 1
g 1
(returned 2)
gg :: Num a => a; gg = g 1
gg
(returned 2)

好的...到目前为止一切顺利。我们来试试一个Fractional参数。

g :: Num a => a -> a; g a = a + 1
g 1.3
(returned 2.3)
gg :: Num a => a; gg = g 1.3
(error)

那么，请问......导致这种情况的变量是什么？从非函数式编程背景来看，它“看起来”就像我有一个函数，它返回一个实现Num的类型的值，并试图将它分配给一个实现Num的类型的变量。然而，任务失败了。

我确信这是我的一些基本误解。阻止第一个例子工作可能是同样的事情。在我开始制造更严重的概念错误之前，我真的想让它理顺。

Answer 1

i :: a; i = 1

我的期望是，因为我尽可能地输入，我应该能够为它分配任何东西。 （我知道我可能无法对变量i做任何事情，但这并不重要。）

不，这是相反的方式。该类型表示稍后如何使用该值，即它声明用户可以使用i假装它是当时可能需要的任何类型。本质上，用户选择a实际上是什么类型，定义i :: a的代码必须符合用户的任何此类选择。

（顺便说一句，我们通常将i = 1称为“绑定”或“定义”，而不是“赋值”，因为这意味着我们可以稍后重新分配。）

gg :: Num a => a; gg = g 1.3
(error)

同样的原则适用于此。 gg声称是用户可能想要的任何数字类型，但如果用户稍后选择Int定义g 1.3不适合Int。

用户可以使用显式签名（print (gg :: Int)）选择类型，或者将其放入“强制”类型的上下文中（print (length "hello" + gg)强制Int，因为length返回Int）。

如果您熟悉某些其他语言的“泛型”，则可以使用以下代码进行比较：

-- Haskell
i :: a
i = 1            -- type error

-- pseudo-Java
<A> A getI() {
  return 1;      -- type error
}

从更理论的角度来看，你正在考虑错误的量词。当您编写i :: a时，您正在考虑i :: exists a . a（不是真正的Haskell类型），其内容为“i是某种类型的值（在定义时选择）”。相反，在Haskell中，i :: a的意思是i :: forall a . a，其中“i是所有类型的值（使用时可能需要的任何类型）”。因此，它归结为“存在”与“forall”，或归结为“谁选择a实际上是什么类型”。