Haskell ConstraintKinds在一个超级简单的示例中进行了解释

什么是a

为什么会有人（在实践中）使用它

它有什么好处

您能给出一个简单的代码示例来说明前两个问题的答案吗

---

例如，为什么在代码中使用它？

好吧，我将提到它允许您做的两件实际事情：

通过类型类约束参数化类型

编写允许其实例指定所需约束的类型类

也许最好用一个例子来说明这一点。Haskell的一个经典缺点是，不能为对其类型参数施加类约束的类型创建

Functor

实例；例如，

containers

库中的

Set

类，需要对其元素进行

Ord

约束。原因是在“香草”Haskell中，必须对类本身进行约束：

class OrdFunctor f where
    fmap :: Ord b => (a -> b) -> f a -> f b

…但该类仅适用于特别需要

Ord

约束的类型。不是一个普遍的解决办法

那么，如果我们可以使用该类定义并抽象掉

Ord

约束，允许单个实例说出它们需要什么约束，会怎么样？嗯，

ConstraintKinds

plus

TypeFamilies

允许：

{-# LANGUAGE ConstraintKinds, TypeFamilies, FlexibleInstances #-}

import Prelude hiding (Functor(..))
import GHC.Exts (Constraint)
import Data.Set (Set)
import qualified Data.Set as Set

-- | A 'Functor' over types that satisfy some constraint.
class Functor f where
   -- | The constraint on the allowed element types.  Each
   -- instance gets to choose for itself what this is.
   type Allowed f :: * -> Constraint

   fmap :: Allowed f b => (a -> b) -> f a -> f b

instance Functor Set where
    -- | 'Set' gets to pick 'Ord' as the constraint.
    type Allowed Set = Ord
    fmap = Set.map

instance Functor [] where
    -- | And `[]` can pick a different constraint than `Set` does.
    type Allowed [] = NoConstraint
    fmap = map

-- | A dummy class that means "no constraint."
class NoConstraint a where

-- | All types are trivially instances of 'NoConstraint'.
instance NoConstraint a where

（请注意，这不是将

函子

实例设置为

集

的唯一障碍；另请参见。）

不过，这种解决方案还没有被普遍采用，因为

ConstraintKinds

或多或少还是一种新特性

---

ConstraintKinds

的另一个用途是通过类约束或类参数化类型。我将复制：

对象

类型所做的是两个功能的组合：

一种存在类型（此处由

GADTs

启用），它允许我们在同一

对象

类型中存储异构类型的值

ConstraintKinds

，它允许我们将

对象

硬编码到某些特定的类约束集，而不是让

对象

类型的用户指定他们想要作为

对象

类型参数的约束

现在，我们不仅可以创建

Shape

实例的异构列表：

data Circle = Circle { radius :: Double }
            deriving Typeable

instance Shape Circle where
  getArea (Circle radius) = pi * radius^2


data Rectangle = Rectangle { height :: Double, width :: Double }
               deriving Typeable

instance Shape Rectangle where
  getArea (Rectangle height width) = height * width

exampleData :: [Object Shape]
exampleData = [Obj (Circle 1.5), Obj (Rectangle 2 3)]

…但由于

对象

中的

可键入

约束，我们可以向下转换：如果我们正确猜测

对象

中包含的类型，我们可以恢复原始类型：

-- | For each 'Shape' in the list, try to cast it to a Circle.  If we
-- succeed, then pass the result to a monomorphic function that 
-- demands a 'Circle'.  Evaluates to:
--
-- >>> example
-- ["A Circle of radius 1.5","A Shape with area 6.0"]
example :: [String]
example = mapMaybe step exampleData
  where step shape = describeCircle <$> (downcast shape)
                 <|> Just (describeShape shape)

describeCircle :: Circle -> String
describeCircle (Circle radius) = "A Circle of radius " ++ show radius

describeShape :: Shape a => a -> String
describeShape shape = "A Shape with area " ++ show (getArea shape)

——|对于列表中的每个“形状”，尝试将其转换为圆形。如果我们
--成功，然后将结果传递给
--需要一个“圆圈”。评估结果为：
--
-->>>示例
--[“半径为1.5的圆”，“面积为6.0”的形状]
示例：：[String]
示例=映射可能步骤示例数据
其中阶梯形状=描述圆形（向下浇铸形状）
只是（描述形状）
描述圆：：圆->字符串
描述圆（圆半径）=“半径的圆”++显示半径
描述形状：：形状a=>a->字符串
describeShape shape=“带区域的形状”++显示（getArea shape）

data Circle = Circle { radius :: Double }
            deriving Typeable

instance Shape Circle where
  getArea (Circle radius) = pi * radius^2


data Rectangle = Rectangle { height :: Double, width :: Double }
               deriving Typeable

instance Shape Rectangle where
  getArea (Rectangle height width) = height * width

exampleData :: [Object Shape]
exampleData = [Obj (Circle 1.5), Obj (Rectangle 2 3)]

-- | For each 'Shape' in the list, try to cast it to a Circle.  If we
-- succeed, then pass the result to a monomorphic function that 
-- demands a 'Circle'.  Evaluates to:
--
-- >>> example
-- ["A Circle of radius 1.5","A Shape with area 6.0"]
example :: [String]
example = mapMaybe step exampleData
  where step shape = describeCircle <$> (downcast shape)
                 <|> Just (describeShape shape)

describeCircle :: Circle -> String
describeCircle (Circle radius) = "A Circle of radius " ++ show radius

describeShape :: Shape a => a -> String
describeShape shape = "A Shape with area " ++ show (getArea shape)