OCaml类型声明中的冗余性 (ml/mli)

Question

我正在尝试理解关于OCaml模块及其编译的一个具体问题：

在特定的.ml实现中，我是否被迫重新声明已在.mli中声明的类型？

举个例子：

(* foo.mli *)
type foobar = Bool of bool | Float of float | Int of int

(* foo.ml *)
type baz = foobar option

按照我的常规接口/实现思路，这应该是可以的，但它显示：

错误：未绑定类型构造函数 foobar

尝试编译时出现问题。

ocamlc -c foo.mli
ocamlc -c foo.ml

当然，如果我也在foo.ml内部声明foobar，那么错误就消失了，但这似乎是一种复杂的方法，因为我必须在每次更改时保持同步。

有没有办法避免这种冗余，或者我必须每次重新声明类型？

提前感谢

- Jack

Answer 1

是的，你被迫重新声明类型。我知道的唯一解决办法是：

• 不使用 .mli 文件；只公开所有内容而没有接口。这是一个可怕的想法。

• 使用文学编程工具或其他预处理器，以避免在 One True Source 中重复接口声明。对于大型项目，我们在我的团队中采用了这种方法。

对于小型项目，我们只是重复类型声明。并抱怨它。

- Norman Ramsey

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我认为不应该限制允许.ml文件推断与耦合的.mli中描述的类型。据我所知，实际实现__强制冗余__，但也要求__两个签名必须相等__，因此这实际上是将相同的声明加倍。这就是为什么我认为它应该意识到这些声明，而不必复制和粘贴它们。根据我的理解，类型推断算法不会出现问题。 - Jack

它并不完全强制冗余，也不要求签名相同，只是在 ml 文件中的声明必须等于或更具体于 mli 声明。mli 的目的是定义接口中可见的内容，因此您可以选择不公开类型（在这种情况下它不在 mli 文件中），或者您可以选择公开有一种类型，但不公开如何使用它（在这种情况下类型声明是不同的）。当然，在您的情况下，编译器假定类型是完整定义在 mli 中的，这是有意义的。 - Niki Yoshiuchi

@Niki，在 value 声明中没有强制的冗余（在 .ml 中这些声明本身就是可选的），实际上这也是“至少与”所涉及的地方。但在99%的情况下，在接口中声明的 显式类型 与实现中类型的定义是相同的。这是多余且令人烦恼的，但作为一名语言设计者，我已经认真思考了这个问题，而且我还没有提出一个既有原则性又比OCaml显著更好的建议。 - Norman Ramsey

实际上相反 - 在类型中指定不同的结构和签名是非常常见的。请参阅http://caml.inria.fr/pub/docs/manual-ocaml/manual016.html#toc54以获取摘要。 - ygrek

我确实见过许多抽象类型，虽然在mlis中完全定义的类型很常见，但遗憾的是OCaml没有提供防止冗余的方法（根据更专业的Norman所说，这占了绝大部分用途）。 - Niki Yoshiuchi

Answer 2

OCaml试图强制用户将接口（.mli）与实现（.ml）分开。大多数情况下，这是件好事；对于值而言，在接口中发布类型信息并将代码放在实现中。可以说OCaml强制执行某种程度的抽象（必须发布接口，接口中不得包含代码）。

对于类型，很多时候，实现与接口是相同的：两者都表示该类型具有特定的表示形式（可能还声明了该类型是生成的）。在这种情况下，没有抽象，因为实现者没有关于他不想发布的类型的任何信息。（除非您声明一个抽象类型。）

一种看待这个问题的方法是，接口已经包含足够的信息来编写实现。给定接口type foobar = Bool of bool | Float of float | Int of int，只有一种可能的实现。所以不要写实现!

常见的一种用法是创建一个专门用于类型声明的模块，并使其仅具有.mli文件。由于类型不依赖于值，因此此模块通常非常早地出现在依赖链中。大多数编译工具都能很好地处理这个问题；例如ocamldep会做正确的事情。（这是仅有.ml的一种优势。）

这种方法的局限性在于，当您需要一些模块定义时，它也会在这里和那里出现。（一个典型的例子是定义一个类型foo，然后使用OrderedFoo：Map.OrderedType模块和type t = foo，然后是进一步涉及'a Map.Make（OrderedFoo）.t的类型声明。）这些不能放在接口文件中。有时将定义分解成几个片段是可接受的，首先是一堆类型（types1.mli），然后是一个模块（mod1.mli和mod1.ml），然后是更多类型（types2.mli）。其他时候（例如如果定义是递归的），您必须接受没有.mli的.ml或重复的情况。

- Gilles 'SO- stop being evil'

Answer 3

你可以让ocamlc从ml文件中为你生成mli文件：

ocamlc -i some.ml > some.mli

- aneccodeal

Answer 4

一般来说，是的，您需要复制这些类型。但是，您可以使用Camlp4和pa_macro语法扩展（findlib包：camlp4.macro）来解决此问题。它定义了INCLUDE结构等内容。您可以使用它将常见类型定义分解到单独的文件中，并将该文件包含在.ml和.mli文件中。然而，我并没有看到在部署的OCaml项目中采用此方法，因此我不确定它是否符合推荐做法，但这是可能的。相比之下，文学编程方案更加干净。

- Michael Ekstrand

Answer 5

不，在mli文件中，只需写“type foobar”。这将起作用。

- dsgbdg

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不，复制类型并仅声明它会有不同的效果。如果你只是说“type foobar”，使用你的模块的人将能够拥有类型为foobar的变量，但无法访问其内部。例如，他们将无法在没有帮助函数的情况下实例化它们，也无法对它们的值进行模式匹配。 - Nephanth