Haskell 存储和检索某个类型的对象-可能吗？如果是，如何进行？

假设我有一些类型类

Foo

和一些数据类型

FooInst

，它们是

Foo

的实例：

class Foo a where
  foo :: a -> String

data FooInst = FooInst String

instance Foo FooInst where
    foo (FooInst s) = s

现在，我想定义一个数据类型，它存储类型在

Foo

typeclass中的对象，并且能够从该数据类型中提取该对象并使用它

我找到的唯一方法是使用GADTs和Rank2Types语言扩展并定义如下数据类型：

data Container where
  Container :: { content :: Foo a => a } -> Container

但是，问题是，我无法使用

content

选择器从容器中取出内容：

cont :: Container
cont = Container{content = FooInst "foo"}

main :: IO ()
main = do
  let fi = content cont
  putStrLn $ foo fi

结果导致编译错误

Cannot use record selector ‘content’ as a function due to escaped type variables
Probable fix: use pattern-matching syntax instead

但是当我修改

时，让…

行

let Conainer fi = cont

我犯了一个相当有趣的错误

My brain just exploded
I can't handle pattern bindings for existential or GADT data constructors.
Instead, use a case-expression, or do-notation, to unpack the constructor.

如果我再次尝试修改

let…

行以使用用例表达式

let fi = case cont of
           Container x -> x

我得到一个不同的错误

Couldn't match expected type ‘t’ with actual type ‘a’
  because type variable ‘a’ would escape its scope
This (rigid, skolem) type variable is bound by
  a pattern with constructor
    Container :: forall a. (Foo a => a) -> Container,
  in a case alternative
  at test.hs:23:14-24

那么，如何存储类型化的对象并将其检索回来呢？例如

main :: IO ()
main = do
  case cont of
    Container fi -> putStrLn $ foo fi

您需要将存在类型字段

fi

的使用封装在一个表达式中，该表达式的类型不依赖于

fi

的类型；这里的

putStrLn$foo-fi

类型为

IO（）

这个示例非常无用，因为对

容器
的
内容
字段所能做的唯一一件事就是调用
foo
，所以在构建容器之前，您最好只调用
foo
，并给出字段类型
字符串。但是更有趣的是，如果
Foo
具有类似
a->a->a
的类型的操作，或者
Container
具有包含相同存在量化变量的类型的多个字段，等等

data Container where
    Container :: {content :: Foo a => a} -> Container

类型类约束甚至没有强制执行。就是

void :: Container
void = Container {content = 42 :: Int}

类型检查，即使
42:：Int
不是
Foo
的实例

但如果您改为：

data Container where
    Container :: Foo a => {content :: a} -> Container

您不再需要
Rank2Types
语言扩展
强制执行类型类约束；因此，上面的
void
示例将不再进行类型检查
此外，您可以通过模式匹配对内容调用
foo
（或任何其他具有签名的函数
fooa=>a->…
）：

case cont of Container {content = a} -> foo a


第4节有一个很好的例子，存储了多个具有可显示实例的项。注意不要落入这种已知的反模式：@pdexter据我所知，我对
容器
的定义实际上等同于
可显示
，除了记录语法。这是记录语法吗？那么是什么让我觉得不同呢？我觉得奇怪的是，只是一个不同的语法也改变了语义……您使用的是GADTs，而示例没有。这只是我第一眼看到的一个区别。因此，这不仅仅是不同的语法，而是不同的理论。@pdexter该示例在最后显示，它可以使用GADT等价地表示。但贝扎德·努里的回答或多或少地解释了这种差异。无论如何，谢谢你。你的代码对我来说不起作用，因为使用“Foo”可能的修复：将（Foo a）添加到数据构造函数“Container”的上下文中，我没有注意到你也定义了错误的
Container
。贝扎德，努里的回答和你的意思一样。