Haskell 什么是实物签名约束

如果我检查

的
种类
，可能

我会得到：

λ> :k Maybe
Maybe :: * -> *

λ> :k Monad
Monad :: (* -> *) -> Constraint

现在，如果我检查

Monad

的类型，我会得到：

λ> :k Maybe
Maybe :: * -> *

λ> :k Monad
Monad :: (* -> *) -> Constraint

---

什么是约束，为什么需要约束？为什么不仅仅是这个

*->*

？

与

可能不同，
Monad
不是一种类型；这是一个typeclass。

其他类型类也是如此：

Num :: * -> Constraint
Functor :: (* -> *) -> Constraint
Bifunctor :: (* -> * -> *) -> Constraint

其中，
*
表示具体类型（如
Bool
或
Int
），
->
表示更高级的类型（如
可能
），而
约束
表示类型约束的概念。这就是为什么：


正如我们所知，我们不能做出这样的签名：

return :: a -> Monad a -- This is nonsense!

因为
Monad
应该用作约束，所以说“这必须是一个Monad才能工作”：

return :: (Monad m) => a -> m a

我们这样做是因为我们知道
return
不能在任何旧类型
m
上工作，所以我们在
Monad
的名称下为不同类型定义
return
的行为。换句话说，没有一种东西可以称为单子，只有一种行为可以称为单子

出于这个原因，我们创建了这个类型约束，说我们必须预先定义一些东西作为Monad来使用这个函数。这就是为什么
Monad
的类型是
（*->*）->约束
——它本身不是一种类型


可能是
Monad
的一个实例。这意味着在某个地方，有人写道：

instance Monad Maybe where
  (>>=) = ... -- etc

…并定义了
可能
作为单子的行为方式。这就是为什么我们可以对具有前缀约束的函数或类型使用
Maybe
，
Monad m=>…
。这基本上就是定义由
Monad
应用的约束的地方。约束是一种约束，例如
Show Int
，
Monad Maybe
，和
Monoid[a]
。大致上，它是类型注释中
=>
左侧可能出现的所有内容

从现在起

Show Int :: Constraint

而
Int
是一种类型，即

Int :: *

我们可以为
Show
指定一个函数类型，如下所示

Show :: * -> Constraint
             ^-- the result kind
        ^-- the kind of Int

在您的例子中，
Monad
恰好接受像
Maybe
这样的参数，所以

Maybe Int :: *
Maybe :: * -> *
Monad :: (* -> *) -> Constraint
                     ^-- the result kind
         ^-- the kind of Maybe