使用模板Haskell获取关联类型同义词

Question

使用模板Haskell获取关联类型同义词

haskelltemplate-haskelltype-familiesreifyassociated-types

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模板Haskell能否找出类型类中声明的关联类型同义词的名称和/或声明？我期望reify可以实现我想要的功能，但它似乎没有提供所有必要的信息。它可用于获取函数类型签名：

% ghci
GHCi, version 7.8.3: http://www.haskell.org/ghc/  :? for help
...
Prelude> -- I'll be inserting line breaks and whitespace for clarity
Prelude> -- in all GHCi output.
Prelude> :set -XTemplateHaskell 
Prelude> import Language.Haskell.TH
Prelude Language.Haskell.TH> class C a where f :: a -> Int
Prelude Language.Haskell.TH> putStrLn $(stringE . show =<< reify ''C)
ClassI (ClassD [] Ghci1.C [PlainTV a_1627398388] []
               [SigD Ghci1.f
                     (ForallT [PlainTV a_1627398388]
                              [ClassP Ghci1.C [VarT a_1627398388]]
                              (AppT (AppT ArrowT (VarT a_1627398388))
                                    (ConT GHC.Types.Int)))])
       []

然而，将关联类型同义词添加到类中不会对输出产生任何更改（除重命名外）：

Prelude Language.Haskell.TH> :set -XTypeFamilies 
Prelude Language.Haskell.TH> class C' a where type F a :: * ; f' :: a -> Int
Prelude Language.Haskell.TH> putStrLn $(stringE . show =<< reify ''C')
ClassI (ClassD [] Ghci3.C' [PlainTV a_1627405973] []
               [SigD Ghci3.f'
                     (ForallT [PlainTV a_1627405973]
                              [ClassP Ghci3.C' [VarT a_1627405973]]
                              (AppT (AppT ArrowT (VarT a_1627405973))
                                    (ConT GHC.Types.Int)))])
       []

如果我知道F的名称，我可以查找与其相关的信息。

Prelude Language.Haskell.TH> putStrLn $(stringE . show =<< reify ''F)
FamilyI (FamilyD TypeFam
                 Ghci3.F
                 [PlainTV a_1627405973]
                 (Just StarT))
        []

但我首先找不到 F 的名称。即使我添加了类型类的一个实例，InstanceD 也没有关于定义的任何信息：

Prelude Language.Haskell.TH> instance C' [a] where type F [a] = a ; f' = length
Prelude Language.Haskell.TH> f' "Haskell"
7
Prelude Language.Haskell.TH> 42 :: F [Integer]
42
Prelude Language.Haskell.TH> putStrLn $(stringE . show =<< reify ''C')
ClassI (ClassD [] Ghci3.C' [PlainTV a_1627405973] []
               [SigD Ghci3.f'
                     (ForallT [PlainTV a_1627405973]
                              [ClassP Ghci3.C' [VarT a_1627405973]]
                              (AppT (AppT ArrowT (VarT a_1627405973))
                                    (ConT GHC.Types.Int)))])
       [InstanceD []
                  (AppT (ConT Ghci3.C')
                        (AppT ListT (VarT a_1627406161)))
                  []]

如果 reify 不起作用，除了手动列出联合类型同义词外，是否有其他解决方法？

这个问题存在于 GHC 7.8.3 版本的 template-haskell 包中的版本 2.9.0.0 中；它也存在于 GHC 7.4.2 版本的 template-haskell 包中的版本 2.7.0.0 中。（我没有在 GHC 7.6.* 上检查，但我想它也存在这个问题。）我对任何版本的 GHC（包括“只有在 GHC 版本 V 中修复了此问题”）都感兴趣的解决方案。

- Antal Spector-Zabusky

2

你看过 reifyInstances 吗？ - Kwarrtz

2

@Kwarrtz：我刚试了一下，但是它不起作用；它只会产生与“reify”中看到的相同的“InstanceD”：putStrLn $（stringE . show =<< reifyInstances''C'=<< sequence [[t | [Int] |]]）评估为[InstanceD [] (AppT (ConT Ghci1.C') (AppT ListT (VarT a_1627405978))) []]，其中缺少类型族实例。 - Antal Spector-Zabusky

1

我觉得 reify 不返回必要的信息有点奇怪。也许 show 隐藏了部分信息？你试过直接检查 Info 对象吗？ - Kwarrtz

@Kwarrtz：恐怕Info的Show实例只是派生的，Dec的Show实例也是一样。不过，正如你所要求的那样，我也可以直接检查，结果是否定的：

putStrLn $(reify ''C' >>= \i -> case i of ClassI (ClassD _ _ _ _ [SigD _ _]) _ -> stringE "just a SigD" ; _ -> stringE "something else")

会产生just a SigD——这确实是ClassD中唯一的[Dec]！（需要LambdaCase）。我同意这很奇怪；这就是我问这个问题的原因 :-) - Antal Spector-Zabusky

1

@Abel：我认为我们的意见是一致的 - 你最初的评论说这还不足以吸引一个杰出的想法，但它确实吸引了Yuras的回答！我完全同意什么是一个好的答案 :-) - Antal Spector-Zabusky

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1个回答

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原文链接

- Yuras · Accepted Answer

因为没有人请求，所以它没有被实现。

奇怪的是 TH 使用其自己的 AST，而不遵循内部编译器的 AST。因此，任何新特性（例如关联类型族）都不能通过 TH 自动获得。必须有人打开票并实现它。

参考资料：内部的 reifyClass 函数忽略了关联类型族（它是由 classExtraBigSig 返回的元组的第5个元素，请参见 ClassATItem 的定义）。

从技术上讲，在 reify 中实现关联类型族支持应该很容易，但最有可能需要破坏向后兼容的 TH API 更改，例如因为其 AST 似乎不支持关联类型默认值。

添加：现在已经实现了（没有 API 更改），可能会在下一个 ghc 发布版中提供。