理解HList的这个定义



我对Haskell相对较新,我试图理解HList的定义之一。

data instance HList '[] = HNil
newtype instance HList (x ': xs) = HCons1 (x, HList xs)
pattern HCons x xs = HCons1 (x, xs)

我有几个具体问题:

  • 我看到的'[](x ': xs)语法是什么?它看起来几乎像是在可变参数类型参数上进行模式匹配,但我以前从未见过这种语法,也不熟悉 Haskell 中的可变参数类型参数。我猜这是GHC类型系列的一部分,但我在链接页面上没有看到任何关于此的内容,并且在Google中搜索语法相当困难。

  • 除了避免HCons1装箱之外,使用带有元组的newtype声明(而不是带有两个字段的data声明)有什么意义吗?

首先,您缺少定义的一部分:data family声明本身。

data family HList (l :: [*])
data instance HList '[] = HNil
newtype instance HList (x ': xs) = HCons1 (x, HList xs)

这称为data family(在TypeFamilies扩展下可用)。

pattern HCons x xs = HCons1 (x, xs)

这是一个双向模式(在PatternSynonyms扩展下可用)。

我看到的'[](x ': xs)语法是什么?

当您在构造函数前面看到'标记时,它表示它们提升的类型级对应项。作为语法上的方便,提升的列表和元组也只需要额外的勾号(我们仍然可以为空的类型级列表编写'[],为类型级缺点编写':。所有这些都可以通过DataKinds扩展获得。

除了避免HCons1装箱之外,使用带有元组的newtype声明(而不是带有两个字段的数据声明)有什么意义吗?

是的,这是为了确保HList具有代表性角色,这意味着您可以在HLists 1之间强制。这有点太复杂了,无法仅用答案来解释,但这里有一个例子,说明当我们有

data instance HList (x ': xs) = HCons x (HList xs)

而不是newtype instance(没有模式)。考虑以下newtype,它们在代表性上分别等同于IntBool()

newtype MyInt = MyInt Int
newtype MyBool = MyBool Bool
newtype MyUnit = MyUnit ()

回想一下,我们可以使用coerce自动包装或解开这些类型。好吧,我们希望能够做同样的事情,但整个HList

ghci> l  = (HCons 3 (HCons True (HCons () HNil))) :: HList '[Int,   Bool,   ()]
ghci> l' = coerce l                               :: HList '[MyInt, MyBool, MyUnit]

这适用于newtype instance变体,但由于角色的原因,不适用于data instance变体。(更多关于这一点 这里.)


1从技术上讲,整个data family没有角色:每个instance/newtype的角色可能不同 - 在这里我们只需要HCons案例具有代表性,因为这是被胁迫的案例。看看这张Trac票。

'[](x ': xs)是类型级列表的语法,因为DataKinds语言扩展允许将类型提升为种类,将构造函数提升为类型;即如果k是某种类型,那么'[k]也是一种类型,'[]是一种类型'[k],如果t :: kts :: '[k], 然后t ': ts :: '[k].一切都被改变了一个。

所以在HList (x ': xs)中,xxs匹配两种类型:x匹配一种"正常"类型的*(例如Int),并且xs匹配另一种类型级别列表'[*]。右侧定义了一个(newtype)数据类型,该数据类型具有构造函数HCons1,参数类型为(x, HList xs)

例如,我们可以有

HCons1 (1, HCons1 (True, HNil)) :: HList '[Int, Bool]

或者,使用模式同义词:

1 `HCons` True `HCons` HNil :: HList '[Int, Bool]

对于您的第二个问题,我没有得到很好的答案,即为什么它被表示为带有元组的新类型。

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