Haskell 中所有 a（正常值）的新类型？

Question

我要

创建一个新的类型和值来指示 none 就像 Maybe 的 Nothing。
为所有 a（正常值）和 none
创建一个接受新联合类型的函数，然后如果参数是 none 什么都不做。

不使用 Maybe，我如何在 Haskell 中执行此操作？

在打字稿中

  const none = { undefined };
  type None = typeof none;
  type Option<T> = None | T;
 
  type f = <T>(a:Option<T>) => any; 
  const f:f = a =>
    a === none
      ? undefined
      : console.log(a);

如何在 Haskell 中执行此操作？为了以防万一，请注意，我不是在问如何使用 Maybe Monad。谢谢。

Answer 1

如果你有一个你试图解决的实际编程问题，它需要你表示“要么是 T 类型的值，要么什么都不是”的概念，那么 Haskell 的答案是使用 Maybe T.

无论您的代码的目标是什么，如果在 Typescript 中您会使用 Option 来实现该目标，那么在 Haskell 中您可以使用 Maybe 来实现该目标。代码会有些不同，但这并不奇怪，因为它们是不同的语言。

但是，如果您尝试直接使用 Typescript 中涉及的概念 Option，在 Haskell 中实现一个完全相同的类型（而不是作为一个解决问题的工具），那么你就倒霉了。 Haskell 没有联合类型的概念，也没有很容易模拟 one¹.[=65 的方法=]

你可以 sort-of 试试 Typeable:

import Data.Typeable (Typeable, cast)

data None = None

f :: (Typeable a, Show a) => a -> IO ()
f x = case (cast x :: Maybe None)
        of Just None -> pure ()
           Nothing -> print x

当我们有一个 Typeable 约束在起作用时，我们实际上可以检查一个值是否属于某种类型（如果是，则在引用具有正确类型的地方获取对它的引用，所以我们可以将其用作该类型）。但这迫使我们无论如何都要通过 Maybe，因为 cast 需要一种方法来表示未成功的转换的值！

这也很棘手，因为现在我们的 None 类型的实际参数根本无法表示，而 Maybe 选项可以很好地表示 Just Nothing 。的确，您经常需要这种“嵌套 failure-or-absence” 功能（尽管绝不是永远不会；想想一个可能不会 return 结果的查询: 如果您需要区分运行查询失败与 return 查询无结果，那很自然 Maybe (Maybe Result))。但我更喜欢我处理任何类型的设施来处理 any 类型，具有一致性。根据设计，如果没有任何极端情况，您就不会被奇怪的极端情况所困扰。

而且您不能更一般地使用 Typeable 来实际声明一个类型，该类型可能是两个特定类型的联合；你必须接受带有 Typeable 约束的类型变量 a，这意味着人们可以传递给你 any 类型，而不仅仅是你试图放入的两个一个工会。由于您只能编写有限数量的 casts，因此 Typeable 从根本上只能用于专门处理一组特定类型，或者其他任何内容的代码路径（可能会出错） .

作为更一般的观点，您需要避免使用 over-using Typeable，以便编写能够获得 Haskell 类型系统的所有好处的代码。许多 Haskell 代码使用的属性产生于您不能对多态类型执行的操作，因为您不知道它是哪种具体类型。当 Typeable 正在播放时，所有这些都在 window 之外。举一个非常简单的例子，有一个经典的论点，即只有一个 a -> a 类型的函数（不会触底）；由于无法知道类型 a 是什么，该函数的实现无法无中生有，因此它只能 return 未修改。但是函数类型 Typeable a => a -> a 可以有任意数量的古怪规则编码，例如“如果参数是 Integer，则向其添加一个”。无论实现中隐藏了什么，它都不会反映在 Typeable 约束之外的类型中，因此您必须熟悉实现的细节才能使用此函数，编译器不会发现你是否犯了错误。这种效果的一个明显例子是，在我尝试编写上面的 f 时，我们最终得到了 f :: Typeable a => a -> IO () 类型；有 zero 指示它期望使用的类型（它想要处理“None 或任何其他”）。

作为一个完全不同的轨道，你当然可以这样做：

data None = None
data Option a = Some a | None' None

现在您已经“创建了一个不代表任何内容的新类型”和“为所有 a（正常值）和 none 创建了一个新的联合类型”。但是 Haskell 的 ADT 是 discrimated 联合，这意味着在每个变体上总会有一个构造函数标签（在运行时间和你的源代码中）工会。

所以使用单独的 None 类型真的没有意义，因为一旦您在 Option a 值中看到 None' 标记，您就已经知道所有需要知道的了关于价值；查看 None 值，发现它是 None 并没有告诉您任何信息 ²。所以你不妨使用：

data Option a = Some a | None

与内置 Maybe 完全相同，仅在选择的名称上有所不同。

类似地，您显然可以编写一个函数，其中包含一个 Option 为 None 时要处理的案例，以及一个有内容时要处理的案例（其中任何一个都可以“什么都不做” ，如果您 return 是一种“做某事”有意义的类型，即某种动作，例如 IO 或 State).

f :: Show a => Option a -> IO a
f None = pure ()
f (Some a) = print a

代码略有不同，甚至忽略了琐碎的语法和命名问题；我们ad 以引用 Some 构造函数并在 中的值 上调用 print，而不是直接将参数打印到 f³。 Haskell 使用类型类将类型分为可以有意义地打印的类型和不能打印的类型，并且只允许您在前者上调用 print。但它是如此接近，以至于我毫无保留地说“这相当于 Haskell 你写的 Typescript”。

鉴于 Maybe 已经存在，您不妨使用它。（同样，如果你需要它，内置类型 () 除了名称之外 - 与 data None = None 相同。）但是再说一次：如果你试图解决一个问题，那就是你要做的你会在 Typescript 中使用 Option for；相反，如果您的目标是实现与 Option 完全相同的东西 ，那么您根本无法使用 Haskell 提供的工具。

¹ 你可以可能使用不安全的功能（比如 unsafeCoerce 往返 Any).我不知道如何才能使它可用和可靠，这样做对于任何实用目的来说都是浪费时间；你永远不会在真正的程序中使用这样的代码，这只是一个有趣的练习，你可以在多大程度上破解语言实现。所以我不会写一个解决这个角度的答案。

² 嗯，从技术上讲，它告诉你产生它的计算终止了；它可能是底部。但是你不能用这些信息做任何事情，因为不可能 test 它是否是底部；如果是，你也会出错（或不终止）。

³ 将整个参数打印到 f 也可以，它只会打印出来，例如Some "value"，我想这不是你的意思。

Haskell 中所有 a（正常值）的新类型？

A new type for all a (normal value) and nothing in Haskell?

haskell