通用Lisp中的类型类

Question

我想知道是否有一种方法可以在Common Lisp中模拟Haskell的typeclasses。

泛型函数允许重载，并且可以使用deftype定义类型（例如，可以通过成员身份来定义某些实例的列表）。

但是我无法根据类型进行分派。是否有一种方法在定义后使类成为另一个类的子类（和子类型）（例如，使cons类成为sequence类的子类，而不重新定义cons）？

谢谢。

- Charles Langlois

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Stackoverflow是最好的解决实际编程问题的平台，但对于猜测编程语言A是否支持编程语言B的功能不是很适用。 - Rainer Joswig

我有些犹豫是否要在这里发布，因为这似乎不仅涉及到是否，还涉及到如何实现这样一个功能（这是一个编程问题，对吧？）。无论如何，我会记住这点的。 - Charles Langlois

我想知道Lisp是否能够实现它。即使像Haskell一样的实现方式不相关，关于Lisp能否实现类型类是一个合理的问题。 - Jeffrey Benjamin Brown

Answer 1

在Haskell中，类型类是一种在字典形式下静态查找“接口”实现的方式（类似于C++中虚函数表的使用但几乎完全静态，与C++在运行时进行动态分派不同）。然而，Common Lisp是一种动态类型语言，因此这样的查找毫无意义。但是，在像Common Lisp这样表达力强的语言中实现自己的“类型类”实现（实例）的查找并不太难想象。

附注：Python的Zope有一个非常相似的适应机制，如果您想引用动态环境中的现有解决方案，请参考它。

- Erik Kaplun

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Haskell的实例字典并不比C++的虚函数表更加静态。它们在可能的情况下会在编译时进行特化，但否则它们确实是在运行时传递的。 - dfeuer

运行时已经通过，但没有动态查找，因为没有动态分派，也就是没有子类型多态性，又称（类型）继承 - 我错过了什么吗？ - Erik Kaplun

我不确定。术语似乎有点模糊。在存在多态递归（即使在Haskell 98中）或GADTs（在真正的Haskell中），特定类型可能无法知道，特定实例可能直到运行时才存在。这不就是动态分派的本质吗？ - dfeuer

我可能经验不足：你能提供一个例子吗？我想学习。另外，如果你所说的是真的，那么这是否意味着Haskell具有RTTI而不是完全的运行时类型抹消？ - Erik Kaplun

Answer 2

您无法按照您所设想的方式修改类继承结构，但您可以实现几乎相同的效果。

假设您对“序列”的定义是它具有函数“sequence-length”的方法。

(defclass sequence ...)
(defmethod sequence-length ((s sequence)) ...)

然后，您可以轻松地将sequence-length方法扩展为conses：

(defmethod sequence-length ((s cons))
    (length s))

这是否创建了一个包含cons的新类？实际上并没有。你可以通过说(or sequence cons)来表示具有sequence-length方法的事物的类型，但这并不是真正有用的。

- jch