Haskell 为什么'；当数字常数超出范围时，GHC投诉

GHC默默地忽略数值常量中超出范围的位

这种行为让我今天与一只相当奇怪的虫子搏斗：

[0..256]::[Word8] -- evaluates to [0]!

我知道是什么导致了这个错误（在rot256世界中256==0）。。。。我感兴趣的是为什么GHC/Haskell在编译时不抱怨它

（这种行为对于Int也是如此——例如，

18446744073709551617:：Int=1

）

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我已经习惯于Haskell捕捉琐碎的编译时问题，当我不得不追踪到这一点时，我感到惊讶。

这取决于单个

Num

实例的实现。如果你表现出色

> :type 1
1 :: Num a => a

因此，Haskell只在最初将某些内容转换为泛型

Num

，然后指定一种

Word8

类型。如果你尝试

> (maxBound :: Word8) + 1
0
> maxBound :: Word8
255

这就是所谓的溢出，在许多语言中都是如此，特别是C.Haskell并没有阻止您这样做，因为在某些合法的情况下，您可能希望溢出。相反，由程序员来确保输入数据的有效性。此外，正如jozefg指出的，在编译时不可能知道每个转换是否有效

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如果已经有

Eq

、

Bounded

和

Enum

，则可以实现一个

Cyclic

类，该类为您提供所需的行为：

class (Eq a, Bounded a, Enum a) => Cyclic a where
    next :: a -> a
    next a = if a == maxBound then minBound else succ a
    prev :: a -> a
    prev a = if a == minBound then maxBound else pred a

instance Cyclic Word8

> next 255 :: Word8
0
> prev 0 :: Word8
255

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幸运的是，对于所有的

Integral

类型，您已经有了

Enum

和

Eq

，而我所知道的唯一没有

有界的
Integral
是
Integer
。这只是为您想要使用的每一个添加
实例循环的问题。
我怀疑诚实的答案是“因为还没有人实现它”。但我认为答案还有另一层，那就是存在一些微妙的设计问题

例如：我们如何知道
256
超出了
Word8
的范围？好吧，我想一个答案可能是编译器可能会注意到
Word8
是
Integral
、
Ord
和
Bounded
三者的实例。所以它可以生成一个类似

(256 :: Integer) > fromIntegral (maxBound :: Word8)

并在编译时评估此检查。问题是，突然之间，我们在编译时运行潜在的用户编写的代码（例如，
maxBound
、
frompintegral
、和
（>）
），这些代码可能都来自程序员可以编写的实例声明）。这可能有点危险——因为不可能知道我们是否会得到答案！所以，至少您希望在默认情况下关闭此检查，并且想必至少和模板Haskell一样难以打开

另一方面，也可以只构建一些我们“信任”的实例——如您所说的
Word8
和
Int
。我会发现这有点令人失望，尽管这样的补丁可能不会被拒绝。
我肯定很熟悉溢出情况。。。。我只是不想在哈斯克尔处理这件事。如果我想使用rot数，我希望它们有一个单独的类型，比如Rot8，其中
（255:Rot8）+（1:：Rot8）=（0:：Rot8）
，甚至可以说
（256:：Rot8）=（0:Rot8）
@jamshidh自然（无符号）整数之类的东西呢？它们是一个相当常见的用例（索引），但您很少直接使用它们。相反，更常见的做法是在使用之前确保索引在适当的范围内，或者使用一个返回
的索引函数，可能是一个
值。这基本上是同一个问题。实际上，您可以创建一个
循环的
类，该类将按照您的意愿工作，它取决于
有界的
和
枚举
，但实现起来非常简单。我也喜欢其他人所说的，但我将答案授予您，因为这个答案最接近我当前对这一提议的更改的观点，这是-这是可能的，这将是好的。。。。这很难正确。只是出于好奇，GHC这种特殊情况下的行为是否只对文字有效，或者编译器无法获得这些信息？@GabrielGonzalez我很确定我在回答中所说的一切都适用，即使我们只对文字感兴趣。@DanielWagner你能澄清一下吗？检查数字文本如何涉及比保证终止的单个比较操作更复杂的内容？你能举一个可能出错的例子吗？请注意，我假设
maxBound
是静态已知的（即，您为其实现的类型集是静态的）。@GabrielGonzalez在我的回答中提到：所有
from integral
、
（>）
）和
maxBound
都是用户编写的代码，因此它们都可以发散。“rot256”我猜您的意思是“mod 256”. ;-)