函子的Haskell类型推断

Question

最近我一直在研究Haskell，特别是整个函子概念。我越投入其中，我得到的惊喜时刻就越多，它肯定会让我的多巴胺受体很痒。

我遇到的问题如下。下面是有效的代码，它提升函数，然后首先将其应用于IO值，然后应用于List。

replicator1 =
  fmap (replicate 3)
replicator2 =
  fmap (replicate 3)
main = do
  replicated <- replicator1 getLine
  print (replicator2 replicated)

用一种更简洁的方式来写它是非常诱人的，例如:

replicator =
  fmap (replicate 3)
main = do
  replicated <- replicator getLine
  print (replicator replicated)

我的一部分说这在概念上是正确的，因为replicator应该适用于IO和List实例，但作为强类型语言Haskell不允许我这样做。我想我很明白为什么会这样。

问题是:有没有办法让我更接近后一种变体?还是和前者生活在一起就好?

谢谢!

Answer 1

你的代码实际上很好，除了你遇到了可怕的单态限制，它使Haskell无法推断 replicator最一般的可能类型。

从本质上讲，有了这个限制，Haskell将不会推断出那些看起来不像函数的绑定的多态类型。这意味着它有为replicate选择一个具体的函子，如[]或IO，并且如果您试图在两个不同的上下文中使用它会导致错误。

你可以用三种方式让你的代码工作:

• 关闭单态限制:在模块的顶部添加{-# LANGUAGE NoMonomorphismRestriction #-}

• 使replicator 看起来像一个函数:

  replicator x = fmap (replicate 3) x
  

• 在代码中添加显式类型签名

  replicator :: Functor f => f a -> f [a]
  replicator = fmap (replicate 3)
  

第三个选项是最惯用的。好的Haskell风格包括向所有顶级标识符添加显式类型签名。然而，了解其他两个选项对于理解发生了什么很有用，并且能够在Haskell中编写快速而肮脏的一次性脚本，而不必担心类型签名。