递归函数依赖不起作用

我正在尝试乘以单位数组（来自dimensional）在幻像类型中，我在功能依赖性方面遇到了麻烦。问题的简化版本如下：

我有以下类型

data F (a:: [*]) = F String

其中字符串表示外语表达式，幻像类型表示类型列表。

我可以做类似的事情

x = F "x" :: F '[Double]
y = F "(1,3)" :: F '[Int, Int]

我设法通过创建一个来实现这样的算术运算符Nums类是一个列表Num.

class Nums (a::[*])
instance Nums '[]
instance (Num a, Nums as) => Num (a ': as)

然后我可以实例化Num F

instance Nums as => F as where
   (F a) * (F b) = F (a ++ "*" ++ b)
   ... etc ...

现在，我尝试使用物理单位做同样的事情。我可以用这种方式用一种类型的列表来做到这一点

import qualified Numeric.Units.Dimensional as Dim

data F (a::[*]) = F String
(!*!) :: (Num n, Dim.Mul a b c) => F '[Dim.Dimensional v a n]
                                -> F '[Dim.Dimensional v b n]
                                -> F '[Dim.Dimensional v c n]

(F a) !*! (F b) = F (a ++ "*" ++ b)

这似乎有效，我可以“乘以”不同单位的 2 'F，结果在正确的单位中。 显然，我想将其推广到任何列表并使用与Nums我称之为Muls.

class Muls a b c | a b -> c
instance '[] '[] '[]
instance (Num n, Mul a b c, Muls as bs cs) 
   => Muls (Dim.Dimensional v a n ': as)
           (Dim.Dimensional v b n ': bs)
           (Dim.Dimensional v c n ': cs)

!*! :: (Muls as bs cs) => F as -> F bs -> F cs
(F a) !*! (F b) = F (a ++ "*" ++ b)

我得到了一个Illegal Instance declaration error :

Illegal instance declaration for
 ‘Muls
    (Dim.Dimensional v a n : as)
    (Dim.Dimensional v b n : bs)
    (Dim.Dimensional v c n : cs)’
 The coverage condition fails in class ‘Muls’
   for functional dependency: ‘a b -> c’
 Reason: lhs types ‘Dim.Dimensional v a n : as’, ‘Dim.Dimensional
                                                    v b n
                                                    : bs’
   do not jointly determine rhs type ‘Dim.Dimensional v c n : cs’
 Using UndecidableInstances might help
In the instance declaration for
 ‘Muls (Dim.Dimensional v a n : as) (Dim.Dimensional v b n
                                    : bs) (Dim.Dimensional v c n : cs)’

如果我使用UndecidableInstances扩展，看起来确实有效。我的问题是，为什么我需要这个扩展，有什么办法可以避免它？

或者，我可能可以使用类型系列版本来完成此工作dimensional。不幸的是，我需要自定义单位，但不清楚是否dimensional-tf支持用户定义的单位。

默认情况下，Haskell 要求实例选择是可判定的，即尝试判定类型是否满足约束不会导致编译器中出现无限循环。考虑以下代码：

class A (a :: *)
class B (a :: *) 
instance A a => B a 

这个明显的例子could导致无限循环（它不一定会这样做！）。即使每个其他实例本身都不会导致无限循环，但添加此实例却可以。某处可能有严格的证明，但我不知道。

唯一的事情UndecidableInstances确实是说“我保证我永远不会使用导致无限循环的类型来调用我的函数，因此即使我的实例可以产生无限循环，我也有责任确保这种情况不会发生。”

另一方面，形式的实例：

instance (C1 a1, C2 a2 ... Cn an) => C (T a1 a2 .. an)

永远不会产生无限循环，因为 Haskell 不允许无限类型，并且此实例解包单个构造函数，因此即使Ci回指C你最终会得到一个有 0 个类型参数的类型构造函数。

如果你编写一个不可判定的实例，你should get

test.hs:26:10:
    Constraint is no smaller than the instance head
      in the constraint: A a
    (Use UndecidableInstances to permit this)
    In the instance declaration for `B a'

我认为这是您在您的情况下应该看到的错误，并且显示您实际看到的错误应该被视为错误。