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假设我有两个类型类定义如下，它们功能相同但名称不同：

class Monad m where
    (>>=)  :: m a -> (a -> m b) -> m b
    return :: a -> m a

class PhantomMonad p where
    pbind    :: p a -> (a -> p b) -> p b
    preturn  :: a -> p a

有没有办法将这两个类联系在一起，所以作为 PhantomMonad 实例的东西将自动成为 Monad 的实例，或者每个类的实例都必须显式编写？任何见解将不胜感激，谢谢！

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5 回答 5

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好的答案：不，您希望做的事情实际上并不可行。您可以编写一个看起来像您想要的那样的实例，在此过程中可能需要一些 GHC 扩展，但它不会按照您希望的方式工作。

不明智的回答：您可能可以使用可怕的类型级元编程来完成您想要的事情，但它可能会变得复杂。除非您出于某种原因绝对需要此功能，否则不建议这样做。

官方的实例不能真正依赖其他实例，因为 GHC 在做决定时只看“实例头”，而类约束在“上下文”中。要在这里制作类似“类型类同义词”的东西，您必须Monad为所有可能的类型编写看起来像的实例，这显然没有意义。您将与 的其他实例重叠Monad，这有其自身的问题。

最重要的是，我认为这样的实例不会满足实例解析的终止检查要求，因此您还需要UndecidableInstances扩展，这意味着能够编写将 GHC 的类型检查器发送到无限循环的实例.

如果您真的想深入那个兔子洞，请浏览一下Oleg Kiselyov 的网站；他是 Haskell 中类型级元编程的守护神。

可以肯定的是，这很有趣，但如果你只是想编写代码并让它工作，可能不值得那么痛苦。

编辑：好的，事后看来，我在这里夸大了这个问题。考虑到- 和GHC 扩展，类似的东西PhantomMonad一次性工作得很好，应该做你想做的事。当你想做比问题更复杂的事情时，复杂的事情就开始了。我真诚地感谢 Norman Ramsey 给我打电话——我真的应该知道得更好。OverlappingUndecidableInstances

我仍然不建议在没有充分理由的情况下做这种事情，但这并不像我说的那么糟糕。过失。

于 2010-05-20T20:16:37.797 回答
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这是一个不寻常的设计。你能不能只删除 PhantomMonad，因为它与其他类同构。

于 2010-05-20T20:06:31.947 回答
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有没有办法将这两个类联系在一起，这样 PhantomMonad 的实例就会自动成为 Monad 的实例？

是的，但它需要稍微令人担忧的语言扩展FlexibleInstances和UndecidableInstances：

instance (PhantomMonad m) => Monad m where
  return = preturn
  (>>=)  = pbind

FlexibleInstances还不错，但不确定性的风险稍微令人担忧。问题是在推理规则中，没有任何东西变得更小，所以如果你将这个实例声明与另一个类似的声明（比如相反的方向）结合起来，你可以很容易地让类型检查器永远循环。

我通常很喜欢使用FlexibleInstances，但我倾向于在UndecidableInstances没有充分理由的情况下避免使用。在这里，我同意唐斯图尔特的建议，即你最好从Monad一开始就使用。但是你的问题更多的是思想实验的性质，答案是你可以做你想做的事而不会陷入奥列格的恐惧水平。

于 2010-05-21T02:26:12.723 回答
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另一种解决方案是使用newtype. 这并不完全是您想要的，但在这种情况下经常使用。

这允许链接指定相同结构的不同方式。例如，ArrowApply（来自 Control.Arrow） 和Monad是等价的。您可以使用Kleisli从 monad 中创建 ArrowApply，并ArrowMonad从 ArrowApply 中创建 monad。

此外，单向包装器是可能的：（WrapMonad在 Control.Applicative 中）从 monad 形成一个应用程序。

class PhantomMonad p where
    pbind    :: p a -> (a -> p b) -> p b
    preturn  :: a -> p a

newtype WrapPhantom m a = WrapPhantom { unWrapPhantom :: m a }

newtype WrapReal m a = WrapReal { unWrapReal :: m a }

instance Monad m => PhantomMonad (WrapPhantom m) where
  pbind (WrapPhantom x) f = WrapPhantom (x >>= (unWrapPhantom . f))
  preturn = WrapPhantom . return

instance PhantomMonad m => Monad (WrapReal m) where
  WrapReal x >>= f = WrapReal (x `pbind` (unWrapReal . f))
  return = WrapReal . preturn
于 2010-05-21T09:01:44.183 回答
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虽然这并没有真正的意义，尝试

instance Monad m => PhantomMonad m where
    pbind = (>>=)
    preturn = return

（可能会停用一些编译器警告）。

于 2010-05-20T20:09:30.247 回答