Haskell 当类型类只有一个参数时，具有两个参数的类型的类型类实例

考虑以下类型类：

class Listable a where
   asList :: a t -> [t]

使用一个参数为类型创建实例非常简单：

instance Listable [] where
   asList = id

instance Listable Maybe where
   asList (Just x) = [x]
   asList Nothing = []

class Listable t where
    type ListableElem t :: *
    asList :: t -> [ListableElem t]

现在，我如何为具有两个相同类型参数的pair创建一个实例？当然，我可以做一些包装：

data V2 a = V2 a a

v2 (p,q) = V2 p q

instance Listable V2 where
   asList (V2 p q) = [p,q]

现在我可以编写类似于

asList$v2（47，11）

的东西，但这种方法无法达到目的

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有没有办法将pair的类型限制在两个类型参数相等的情况下，并为此编写一个

Listable

实例？如果没有，通常的解决方法是什么？

您必须定义一些包装器类型才能做到这一点。（但是，您应该使用newtype。）您甚至可以定义：

newtype Foo t a = Foo(t a a)

instance Listable (Foo (,)) where
   asList (Foo (a,b)) = [a,b]

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从概念上讲，有很多方法可以做到这一点。不幸的是，它们中的大多数实际上并不起作用。唉

首先，作为一名函数式程序员，我敢打赌这是您真正想写的：

instance Listable (\a -> (a, a)) where
    asList (p, q) = [p,q]

不幸的是，类型级别的lambda不存在。我们可以使用类型同义词编写上述lambda的命名版本：

type Same2 f a = f a a

instance Listable (Same2 (,)) where { ... }

这也是不允许的，因为类型同义词没有完全应用。相反，我们可以想象type类使用一个额外的参数来描述如何应用类型变量：

class Listable app f where
    asList :: app f a -> [a]

instance Listable __ Maybe where { ... }

instance Listable __ (,) where { ... }

甚至不考虑

app

可能是什么，这也会失败，因为

f

参数的类型不一致

继续讨论实际可行的方法，我认为最常见的方法是将类型同义词方法包装在

newtype

中，然后处理涉及的包装和展开

newtype Same2 f a = Same2 (f a a)

instance Listable (Same2 (,)) where { ... }

这是可行的，虽然有点难看。你也可以用这种方式定义类型构造器组合和其他玩具，然后在一堆跳圈样板下使用类型级别点自由表达式

作为最后一种方法，您还可以将上面的lambda样式方法编码为“反向”，从完全应用的版本编码为单个类型参数：

instance Listable [] where
   asList = id

instance Listable Maybe where
   asList (Just x) = [x]
   asList Nothing = []

class Listable t where
    type ListableElem t :: *
    asList :: t -> [ListableElem t]

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能够做这类事情是类型族的主要动机之一。MPTCs和fundeps也可以表达同样的东西，但它1）等效，2）更难看，所以我不会费心写出来。

很抱歉懒得尝试，但最后一种方法将允许

实例可列表（a，a）

-不是吗？@yatima2975：以牺牲

（，）的不同实例为代价

作为最外层的类型构造函数，是的。也许我应该在我的回答中举个例子，既然你提到了。。。