我正在使用 learnyouahaskell 来介绍 GADT,并且我对它们可能的用途很感兴趣。据我了解,它们的主要特点是允许显式类型设置。
Such as:
data Users a where
GetUserName :: Int -> Users String
GetUserId :: String -> Users Int
usersFunction :: Users a -> a
usersFunction (GetUserName id)
| id == 100 = "Bob"
| id == 200 = "Phil"
| otherwise = "No corresponding user"
usersFunction (GetUserId name)
| name == "Bob" = 100
| name == "Phil" = 200
| otherwise = 0
main = do
print $ usersFunction (GetUserName 100)
除了在处理这些数据类型时添加额外的类型安全性之外,GADT 的其他用途还有哪些?
Glambda
Richard Eisenberg 为 GADT 提供了非常令人信服的案例glambda https://github.com/goldfirere/glambda一个简单类型的 lambda 演算解释器,它使用 GADT 来确保错误类型的程序简单cannot被建造。 Phil Wadler 有类似且更简单的东西here https://github.com/shayan-najd/MiniFeldspar/blob/master/Philip/GADT.hs,从中获取以下样本
data Exp e a where
Con :: Int -> Exp e Int
Add :: Exp e Int -> Exp e Int -> Exp e Int
Var :: Var e a -> Exp e a
Abs :: Typ a -> Exp (e,a) b -> Exp e (a -> b)
App :: Exp e (a -> b) -> Exp e a -> Exp e b
这个想法是,表达式的类型(在解释器中)被编码为 Haskell 程序中表示的表达式类型。
根据长度输入向量
通过使用 GADT,我们可以添加一个幻像类型,告诉我们跟踪我们拥有的向量的长度。This https://hackage.haskell.org/package/sized-vector-1.4.3.1/docs/Data-Vector-Sized.html包有一个很好的实现。这可以通过多种方式重新实现(例如使用GHC.TypeLits
类型级自然数)。有趣的数据类型(从链接的包的源复制)是
data Vector (a :: *) (n :: Nat) where
Nil :: Vector a Z
(:-) :: a -> Vector a n -> Vector a (S n)
然后,我可以写一个安全版本head' :: Vector a (S n) -> a
.
约束条件
我没有一个很好的例子来证明它的用处,但是您可以在 GADT 中对各个构造函数添加约束。您在构造函数上添加的约束在您构造某些内容时会强制执行,并且在您进行模式匹配时可用。这让我们可以做各种有趣的事情。
data MyGADT b where
SomeShowable :: Show a => a -> b -> MyGADT b -- existential types!
AMonad :: Monad b => b -> MyGADT b
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