对HList进行排序

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如果有一个Shapeless HList,其中每个列表元素都共享相同的类型构造函数,那么如何对HList进行排序?

例如:

def some[A](a: A): Option[A] = Some(a)
def none[A]: Option[A] = None

val x = some(1) :: some("test") :: some(true) :: HNil
val y = sequence(x) // should be some(1 :: "test" :: true :: HNil)

def sequence[L <: HList : *->*[Option]#λ, M <: HList](l: L): Option[M] =
  ???

我尝试实现这样的序列:

object optionFolder extends Poly2 {
  implicit def caseOptionValueHList[A, B <: HList] = at[Option[A], Option[B]] { (a, b) =>
    for { aa <- a; bb <- b } yield aa :: bb
  }
}

def sequence[L <: HList : *->*[Option]#λ, M <: HList](l: L): Option[M] = {
  l.foldRight(some(HNil))(optionFolder)
}

但是那样是无法编译的:

could not find implicit value for parameter folder: shapeless.RightFolder[L,Option[shapeless.HNil.type],SequencingHList.optionFolder.type]

你有没有关于如何实现这个功能的技巧,无论是针对像Option这样的具体示例,还是任意的Applicative?

2个回答

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你已经很接近了,只需要确保你拥有所要求的额外证据:

def sequence[L <: HList : *->*[Option]#λ, M <: HList](l: L)(implicit
  folder: RightFolder[L, Option[HNil], optionFolder.type]
) = l.foldRight(some(HNil: HNil))(optionFolder)

或者,如果你想要更通用的内容,而且有像这样的一个适用实现:

trait Applicative[F[_]] {
  def ap[A, B](fa: => F[A])(f: => F[A => B]): F[B]
  def point[A](a: => A): F[A]
  def map[A, B](fa: F[A])(f: A => B): F[B] = ap(fa)(point(f))
}

implicit object optionApplicative extends Applicative[Option] {
  def ap[A, B](fa: => Option[A])(f: => Option[A => B]) = f.flatMap(fa.map)
  def point[A](a: => A) = Option(a)
}

您可以写:

object applicativeFolder extends Poly2 {
  implicit def caseApplicative[A, B <: HList, F[_]](implicit
    app: Applicative[F]
  ) = at[F[A], F[B]] {
    (a, b) => app.ap(a)(app.map(b)(bb => (_: A) :: bb))
  }
}

def sequence[F[_]: Applicative, L <: HList: *->*[F]#λ, M <: HList](l: L)(implicit
  folder: RightFolder[L, F[HNil], applicativeFolder.type]
) = l.foldRight(implicitly[Applicative[F]].point(HNil: HNil))(applicativeFolder)

现在你也可以对列表等进行排序(假设你拥有适当的实例)。


更新:请注意,我在这两种情况下都省略了sequence的返回类型注释。如果我们再加回来,编译器会出错:

<console>:18: error: type mismatch;
 found   : folder.Out
 required: F[M]

这是因为RightFolder实例将其返回类型作为抽象类型成员携带。在这种情况下,我们知道它是F[M],但编译器并不关心我们所知道的内容。

如果我们想要明确指定返回类型,我们可以使用RightFolderAux实例:

def sequence[F[_]: Applicative, L <: HList: *->*[F]#λ, M <: HList](l: L)(implicit
  folder: RightFolderAux[L, F[HNil], applicativeFolder.type, F[M]]
): F[M] =
  l.foldRight(implicitly[Applicative[F]].point(HNil: HNil))(applicativeFolder)
请注意,RightFolderAux有一个额外的类型参数,该参数指示返回类型。

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谢谢!在发布之前,我尝试提供隐式的RightFolder,但是遇到了你上面指出的确切错误(需要F[M]但找到了folder.Out)。RightFolderAux使这一点清楚。 - mpilquist
我刚刚尝试使用Shapeless 2.0实现序列,但出现了以下错误:Error:(41, 36) could not find implicit value for parameter folder: shapeless.ops.hlist.RightFolder[L,Option[shapeless.HNil],optionFolder.type] l.foldRight(Option(HNil: HNil))(optionFolder) ^ - Channing Walton
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@ChanningWalton:在这个错误之前有没有其他错误?你导入了shapeless.ops.hlist.RightFolder吗?在2.0.0版本中,它对我有效。 - Travis Brown
我无法让它与shapeless 1.2.4一起工作;它似乎卡在RightFolderAux的输出类型的类型推断上。如果我显式地提供类型参数,那么它就可以工作。https://gist.github.com/timcharper/df19933d06601f3ac834 - Tim Harper

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现在您可以使用 kittens cats.sequence
import cats.implicits._
import cats.sequence._
import shapeless._

val f1 = (_: String).length
val f2 = (_: String).reverse
val f3 = (_: String).toDouble

val f = (f1 :: f2 :: f3 :: HNil).sequence
assert( f("42.0") == 4 :: "0.24" :: 42.0 :: HNil)

这个例子是针对 Function 进行序列化的,但你可以使用任何具有 Applicative 实例的东西。


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