我偶然发现Getter定义在Functor
上有Contravariant
和f
约束。
毫无疑问,“吸气剂”对“包含的部分”不起作用,但这个标志看起来像Phantom的“van Laarhoven”环境中的(a -> f a) -> s -> f s
。隐含的约束“s
知道a
”在lens
中以这种方式表示吗?
如何找到Getter
的一些具体实例的源代码,以便我可以看到map
和contramap
被使用?
Getter
的想法是它是一个只读镜头。给定一个Getter s a
你可以从a
中拉出一个s
,但是你不能把它放进去。这个类型定义如下:
type Getter s a = forall f. (Contravariant f, Functor f) => (a -> f a) -> s -> f s
当一个类型都是Functor
和Contravariant
时,它实际上根本不依赖于它的类型参数:
import Data.Void
change :: (Functor f, Contravariant f) => f a -> f b
change = fmap absurd . contramap absurd
对于一些Const b
来说,这样的仿函数总是看起来非常像b
。
所以Getter s a
本质上是
type Getter s a = forall b . (a -> b) -> s -> b
但为了使其与镜头生态系统的其余部分一起工作,它具有额外的多态性。
嗯,吸气剂基本上只是一个功能。同构是这样的:
getter :: (Functor f, Contravariant f) => (s->a) -> (a->f a) -> s->f s
getter f q = contramap f . q . f
在这里,contramap
实际上只会强制执行类型,因为正如你所说,结合Functor
和Contravariant
相当于要求f x
实际上不包含x
。基本上,确保这也是Functor
约束的唯一原因。
类型
Getter s a = forall f . (Contravariant f, Functor f) => (a -> f a) -> (s -> f s)
与s -> a
类型同构。同构的两面都是由
toGetter :: (s -> a) -> Getter s a
toGetter h alpha = contramap h . alpha . h
fromGetter :: Getter s a -> (s -> a)
fromGetter getter = getConst . getter Const
不难看出fromGetter (toGetter h)
等于h
。
到目前为止(即为了实现toGetter
和fromGetter
以及证明fromGetter . toGetter = id
)我们还没有使用Functor f
约束。然而,为了证明toGetter . fromGetter = id
,这种约束是必要的。
首先假设f
既是协变的Functor
又是Contravariant
仿函数。然后任何函数g :: x -> y
产生函数fmap g :: f x -> f y
和contramap g :: f y -> f x
。参数化与算子定律相结合,需要相互反向,即f x ≅ f y
。因此,f
(直到同构)是一个恒定的函子,所以我们可以认为Getter s a
被定义为
Getter s a = forall f0 . (a -> b) -> (s -> b)
(如dfeuer的答案所述)。通过Yoneda引理,这与s -> a
同构。
值得注意的是,如果我们解除Functor f
约束:
OddGetter s a = forall f . Contravariant f => (a -> f a) -> (s -> f s)
然后我们得到一个Getter s a
子类型,它不再与s -> a
同构,而是s -> Aux a s
:
newtype Aux a x = Aux {aAux :: a, gAux :: x -> a}
instance Contravariant (Aux a) where
contramap f (Aux a g) = Aux a (g . f)
toAux :: a -> Aux a a
toAux a = Aux a id
(Aux a, toAux)
是所有对(F, toF)
的首字母,其中F
是逆变函子和toF :: a -> F a
,类似于(Const a, Const)
是所有对(F, toF)
的首字母,其中F
是一个共同和逆变的函子和toF :: a -> F a
。
同构的两面可以实现如下:
toOddGetter :: (s -> Aux a s) -> OddGetter s a
toOddGetter sigma alpha s1 =
contramap (\s2 -> gAux (sigma s1) s2) $ alpha $ aAux (sigma s1)
fromOddGetter :: OddGetter s a -> (s -> Aux a s)
fromOddGetter getter = getter toAux
同样,直接检查fromOddGetter . toOddGetter = id
,已经证明OddGetter s a
与s -> a
不同构。为了证明fromOddGetter . toOddGetter = id
,我们再次需要一个参数化论证。
参数性要求,对于任何自然变换nu :: forall x . d x -> f x
,任何getter :: OddGetter s a
和任何alphaD :: a -> d a
,我们有
nu . getter alphaD = getter (nu . alphaD) :: s -> f s
现在,我们用d
,Aux a
与alphaD
和toAux
与nu
(对于任意factor alpha
)实例化alpha : a -> f a
:
factor :: (a -> f a) -> forall x . Aux a x -> f x
factor alpha (Aux a g) = contramap g $ alpha a
其中有factor alpha . toAux = alpha
的财产。然后我们有
factor alpha . getter toAux = getter (factor alpha . toAux) = getter alpha :: s -> f s
现在当我们将它应用于某些s1 :: s
时,我们发现getter alpha s1
(应用的RHS)等于
factor alpha (getter toAux s1)
= contramap (gAux $ getter toAux s1) $ alpha (aAux $ getter toAux s1)
{-by definition of factor-}
= contramap (\s2 -> gAux (getter toAux s1) s2) $ alpha $ aAux (getter toAux s1)
{-by eta-expansion and regrouping-}
= toOddGetter (getter toAux) alpha s1
{-by definition of toOddGetter-}
= toOddGetter (fromOddGetter getter) alpha s1
{-by definition of fromOddGetter-}
即yaazkssvpoi。
鉴于同构,这种类型可能是非常值得注意的
getter = toOddGetter (fromOddGetter getter)
是一个子类型
OddGetter s a ≅ s -> Aux a s
“强制”功能
Getter s a ≅ s -> a
对应于该功能
\ getter -> getter :: OddGetter s a -> Getter s a
在这些同构下。