Haskell 应为类型，但具有种类‘；*-&燃气轮机；约束’；

我正在写一个加减数字的计算器。这里我有两个抽象，一个是

Expr

，它被建模为一个树，另一个是typeclass

操作数

，它包含树的左右节点。操作数有一个函数

组合

，用于将函数应用于左右节点：

module Data.Calculator where

class Operand a where
    combine :: a -> a

data Operator = Plus | Minus
data Expr = Node Operator Operand Operand | Value Integer

instance Operand Expr where
    combine (Node op left right) =
        case op of 
            Plus -> (combine left) + (combine right)
            Minus -> (combine left) - (combine right)
    combine (Value a) = (Value a)

instance Num Expr where
    (+) (Value left) (Value right) = Value (left + right)
    (*) (Value left) (Value right) = Value (left * right)
    abs (Value a) = Value (abs a)
    fromInteger i = Value i
    negate (Value a) = Value (negate a)

当我试图编译它时，我得到了错误

calculator/src/Data/Calculator.hs:7:35: error:

    • Expecting one more argument to ‘Operand’
      Expected a type, but ‘Operand’ has kind ‘* -> Constraint’
    • In the type ‘Operand’
      In the definition of data constructor ‘Node’
      In the data declaration for ‘Expr’
  |
  | data Expr = Node Operator Operand Operand | Value Integer

---

这是什么意思？我知道这个问题可以在不将操作数定义为typeclass的情况下解决，但我想使用

操作数

typeclass，因为这是我现在正在学习的主题。我做错了什么？

在代码中，操作数不是类型，而是类型的类。不能有

操作数

类型的值，因为它不是数据类型。因此，不能将其用作

Expr

定义的一部分

隐式符号

*->约束

意味着标识符

操作数

，如果应用于类型（表示为

*

），将给您一个

约束

。编译器说它在该上下文中需要一个类型（例如

Int

或

String

或

可能是Float

，等等），但您给了它

操作数

，它具有种类

*->约束

从您的代码中，我猜您实际上想做的是构造

Expr

，使其可以包含任何类型的值，只要这些类型具有

操作数的实例。这是正确的假设吗

如果是这样，那么方法是将这些值包装为存在类型：

data SomeOperand = forall a. Operand a => SomeOperand a

或GADT符号中的相同内容：

data SomeOperand where
    SomeOperand :: forall a. Operand a => a -> SomeOperand

这些符号字面上表示类型
SomeOperand
只包含一个值
a
，该值必须具有
操作数的实例

现在，您可以在
Expr
的定义中使用
SomeOperand
：

data Expr = Node Operator SomeOperand SomeOperand | Value Integer

现在，当在
Expr
上进行匹配时，您将获得一个具有
操作数实例的值，因此您将能够对其应用
合并
：

f :: Expr -> Expr
f (Node op (SomeOperand a) (SomeOperand b)) = Expr op (combine a) (combine b)
f (Value i) = Value i

请注意，除了将这些操作数转换为同一类型的其他值之外，您实际上无法使用这些操作数执行任何操作，这同样让您无所事事。为了使其在任何方面都有用，类
操作数
必须有一些方法来转换为类型本身以外的内容，例如：

class Operand a where
    combine :: a -> a
    showOperand :: a -> String

现在我可以使用
showOperator
来达到一个有用的目的：

showExpr :: Expr -> Expr
showExpr (Node op (SomeOperand a) (SomeOperand b)) = showOperand a ++ show op ++ showOperand b
showExpr (Value i) = show i

需要为“Operand”增加一个参数，而“Operand”需要一个类型，但“Operand”具有种类“*->”约束“
请参阅EditsWakly realted:您定义了一个typeclass
Operand
。对于两种不同类型的
T1、T2
，您是否希望至少有两个实例
实例操作数T1
和
实例操作数T2
？如果您认为您将只使用
操作数Expr
，这表明您不应该使用类型类，而只需定义
combine:：Expr->Expr
。你想实现什么？我怀疑你在考虑面向对象编程，将
combine
作为基类
Operand
和
Expr
继承自
Operand
的成员函数。类型类与OO类不同——特别是，它们不是类型。