Haskell 在超类函数定义中使用子类实现

在我的Haskell程序中，我有一些表示“形状”抽象概念的类型类，即

正如您所看到的，

Polygon

自然是

Shape

的一个子类。我还有一些数据类型是这些不同类型类的实例。例如：

data Box = Box Point Point Angle

instance Shape Box where
  ...

instance Polygon Box where
  ...

---------------------------------

data Circle = Circle Point Radius

instance Shape Circle where
  ...

我有更多可能的形状，例如

NGon

，

RegularNGon

，等等。我希望能够实现

isColliding

，但计算两个形状是否碰撞所需的信息取决于

形状

的特定实例的实现。例如，要计算两个长方体是否碰撞，我需要它们的顶点列表。所以我有几个问题：

是否有任何方法可以“专门化”我的函数

isColliding

，以便它以特定的方式定义为类型

isColliding:：（多边形b）=>Box->b->Bool

数据类型的结构化是解决这个问题的最佳方式吗？或者，当整个事情都可以通过重组来消除这个问题时，我是否滥用了类型类和数据类型

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我对Haskell很陌生，所以如果我的问题措辞不好或者需要任何澄清，请告诉我。

您当前的

形状

类说“

isColliding

可以通过在另一个形状上使用

形状

的方法来判断该形状是否与另一个形状相交”，因为它的签名

（形状b）=>a->b->Bool

只告诉您

b

有一个

Shape

的实例。你是对的，这不是你想要的

您可以使用

multipamTypeClasses

来描述两种类型之间的关系：

{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses #-}

class Colliding a b where
  collidesWith :: a -> b -> Bool

然后举例说明各种类型的具体组合：

instance Colliding Circle Box where
  Circle p r `collidesWith` Box p1 p2 θ = {- … -}

在这里定义实现时，您知道

a

和

b

的具体类型。这对于您的用例来说可能已经足够好了

但是，如果您有n个类型，那么这将留给您n2个实例。如果您试图像这样定义多态实例，就会遇到问题：

instance (HasBoundingBox b) => Colliding Circle b where
  collidesWith = {- … -}

因为这与

碰撞圆的所有其他实例重叠：
b
将匹配任何类型，并且只添加
b
必须具有
hasbundingbox
实例的约束。实例解析后，将检查该约束。您可以使用
OverlappingInstances
或更新的
OVERLAPPABLE
/
OVERLAPPING
/
Overlapps
杂注来解决这一问题，告诉GHC选择最具体的匹配实例，但如果您只是熟悉Haskell，这可能会比它的价值更麻烦

我得多考虑一下，但肯定有其他的方法。在最简单的情况下，如果您只需要处理几种不同类型的形状，那么您可以将它们设置为单一和类型，而不是单独的数据类型：

data Shape
  = Circle Point Radius
  | Box Point Point Angle
  | …

然后您的
isColliding
函数可以是类型
Shape->Shape->Bool
，只需在该类型上进行模式匹配即可

一般来说，如果您正在编写一个typeclass，它应该附带实例行为的规则，比如
mappend x mempty==mappend mempty x==x
from
Data.Monoid
。如果您想不出任何应该始终适用于您的类实例的方程式，那么您应该更喜欢用普通的旧函数和数据类型来表示事物。
如果您真的想，您可以有两个函数<在
Shape
类中的code>isCollidingShape

和

Polygon

类中的

isCollidingPolygon

，对于同样是

Polygon

的

Shape

类中的

isCollidingShape=isCollidingPolygon

默认实现。一般来说，这并不是设计接口的正确方法-您已经从接口开始，希望它足以实现特定的功能；相反，您应该首先尝试在某些具体情况下实现该功能，然后将类似的功能抽象到接口中。面向对象继承通常更自然地表示为总和类型。（术语“类”可能会误导——在OOP中，你在分类对象；在Haskell中，你在分类类型。）“面向对象的继承通常更自然地表示为总和类型”。我一直在想人们是从哪里得到这个奇怪的想法的。他们之间毫无共同之处。顺便说一句，对类型的分类自然会导致对对象的分类@莫布尼洛

data Shape
  = Circle Point Radius
  | Box Point Point Angle
  | …