Haskell：在模式匹配类型注释中需要ScopedTypeVariables

Question

为什么这段代码需要使用ScopedTypeVariables扩展？

{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables #-}

char = case Just '3' of 
    Just (x :: Char) -> x
    Nothing          -> '?'

当我阅读 ScopedTypeVariables 的文档时，它似乎意味着将函数体中的类型变量与父函数签名统一。然而，这段代码片段并没有统一任何类型变量！

另外，如果加载了 ScopedTypeVariables，但没有同时加载 ExplicitForAll，会有什么影响？所有其他 ScopedTypeVariables 的用例似乎都需要 ExplicitForAll 才能实际工作。但在上面的代码片段中，没有 ExplicitForAll。

- CMCDragonkai

Answer 1

ScopedTypeVariables可以自动启用ExplicitForAll。为了您的心智健康，我建议在使用任何其他类型系统扩展时（除了可能只涉及类/实例/上下文的扩展），始终使用ScopedTypeVariables，而不直接使用ExplicitForAll。

ScopedTypeVariables之所以需要用于模式变量签名，只是因为此类签名是该扩展的一部分。除了其他用途外，它们还为您提供了一种将类型变量引入作用域的方法。例如：

f (Just (x::a)) = bob
  where
    bob::[a]
    bob = [x]

我不知道为什么模式签名是ScopedTypeVariables的一部分，很可能它们是为此目的而创建的，并且所有代码都是一次性编写的。将它们分开以进行正交扩展几乎肯定被认为比它们的价值更麻烦。

编辑

实际上，有一个非常好的理由。除了模式绑定外，模式签名中的类型变量是泛化的，将该变量引入作用域。因此，在上面的例子中，您不需要知道外部类型环境中是否有a。如果可以在没有范围类型变量的情况下启用模式签名，则根据是否打开了范围类型变量，变量可以泛化或不泛化。同样的混淆也会发生在没有ScopedTypeVariables的ExplicitForAll，这就是为什么我想消除该扩展并使ScopedTypeVariables成为默认值，或者至少在当前启用ExplicitForAll的扩展时自动打开它。

- dfeuer

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为什么模式变量签名需要ScopedTypeVariables呢？直到这个扩展出现之前，这是不可能的吗？在这种情况下，它们似乎是正交的，因为没有任何类型变量的统一，因为表达式中没有类型变量。 - CMCDragonkai

@CMCDragonkai，看到我的编辑了吗？我怀疑这并没有什么深刻的原因，但我也不是很确定。 - dfeuer

我明白了。在你的例子中，a 是普遍量化的吗？还是从其他地方引入的？ - CMCDragonkai

通过扩展，模式（x :: a）在其作用域中定义了a，其类型为x的类型。 @CMCDragonkai - Ørjan Johansen

实际上，GHC 6.8.1是第一个具有“LANGUAGE”预处理系统的版本，它同时拥有“ScopedTypeVariables”和“PatternSignatures”。后者在7.0.1中从文档中删除，尽管您仍然可以提供它并获得一个弃用警告，告诉您改用“ScopedTypeVariables”。 - Ørjan Johansen

@ØrjanJohansen 啊，那很有道理。你的评论应该被提升。 - CMCDragonkai