Haskell 将枚举按位表示为Int

为了在外部保存用户帐户权限（例如在DB中），我希望将具有派生

Enum

实例的枚举元素列表表示为

Int

数字的每一位都被视为一个标志（或布尔值），表示列表中是否存在第i个元素。
换言之，2的每一次幂代表一个元素，这些幂的总和代表一个唯一的元素列表

例如：

data Permissions = IsAllowedToLogin   -- 1
                 | IsModerator        -- 2
                 | IsAdmin            -- 4
                 deriving (Bounded, Enum, Eq, Show) 

enumsToInt [IsAllowedToLogin, IsAdmin] == 1 + 4 == 5

intToEnums 3 == intToEnums (1 + 2) == [IsAllowedToLogin, IsModerator]

---

将此类列表转换为

Int

的函数非常容易编写：

enumsToInt :: (Enum a, Eq a) => [a] -> Int
enumsToInt = foldr (\p acc -> acc + 2 ^ fromEnum p) 0 . nub

请注意，公认的答案包含了更有效的实现

真正困扰我的是倒车功能。我可以想象它应该有这种类型：

intToEnums :: (Bounded a, Enum a) => Int -> [a]
intToEnums = undefined               -- What I'm asking about

---

我应该如何处理这个问题？

可能正是您想要的。它甚至有一个

intToEnums

函数（尽管它似乎只与我尝试过的

T Integer a

类型一致工作-特别是，

T Int Char

给出了意外的结果），并且在序列化/反序列化后不会重新创建重复的条目（假设它是一个集合），虽然列表可能会带来这种期望。

我相信hackage上已经有这样的东西了，但它足够简单，可以让您自己使用

您可以将

enumsToInt

简化为类似于

foldl'（.|）。映射（bit.fromnum）

，即转换为整数索引，然后转换为单个位，然后按位或折叠。如果没有其他问题，这将使您不用担心删除重复项

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对于

intToEnums

没有什么特别方便的，但是对于快速解决方案，您可以执行类似于

过滤器（testBit foo.fromnum）[minBound..maxBound]

的操作。当然，这只适用于

有界的

类型，并假定枚举的值并不比外部类型的位多，并且

fromEnum

使用从0开始的连续整数，但听起来好像您在这里以所有这些为前提。

以下是一个完整的解决方案。它应该表现得更好，因为它的实现是基于位运算而不是算术运算的，这是一种更有效的方法。这个解决方案也尽可能地概括事物

{-# LANGUAGE DefaultSignatures #-}
import Data.Bits
import Control.Monad

data Permission = IsAllowedToLogin   -- 1
                | IsModerator        -- 2
                | IsAdmin            -- 4
                deriving (Bounded, Enum, Eq, Show) 

class ToBitMask a where 
  toBitMask :: a -> Int
  -- | Using a DefaultSignatures extension to declare a default signature with
  -- an `Enum` constraint without affecting the constraints of the class itself.
  default toBitMask :: Enum a => a -> Int
  toBitMask = shiftL 1 . fromEnum

instance ToBitMask Permission

instance ( ToBitMask a ) => ToBitMask [a] where 
  toBitMask = foldr (.|.) 0 . map toBitMask

-- | Not making this a typeclass, since it already generalizes over all 
-- imaginable instances with help of `MonadPlus`.
fromBitMask :: 
  ( MonadPlus m, Enum a, Bounded a, ToBitMask a ) => 
    Int -> m a
fromBitMask bm = msum $ map asInBM $ enumFrom minBound where 
  asInBM a = if isInBitMask bm a then return a else mzero

isInBitMask :: ( ToBitMask a ) => Int -> a -> Bool
isInBitMask bm a = let aBM = toBitMask a in aBM == aBM .&. bm

使用以下命令运行它

main = do
  print (fromBitMask 0 :: [Permission])
  print (fromBitMask 1 :: [Permission])
  print (fromBitMask 2 :: [Permission])
  print (fromBitMask 3 :: [Permission])
  print (fromBitMask 4 :: [Permission])
  print (fromBitMask 5 :: [Permission])
  print (fromBitMask 6 :: [Permission])
  print (fromBitMask 7 :: [Permission])

  print (fromBitMask 0 :: Maybe Permission)
  print (fromBitMask 1 :: Maybe Permission)
  print (fromBitMask 2 :: Maybe Permission)
  print (fromBitMask 4 :: Maybe Permission)

输出

[]
[IsAllowedToLogin]
[IsModerator]
[IsAllowedToLogin,IsModerator]
[IsAdmin]
[IsAllowedToLogin,IsAdmin]
[IsModerator,IsAdmin]
[IsAllowedToLogin,IsModerator,IsAdmin]
Nothing
Just IsAllowedToLogin
Just IsModerator
Just IsAdmin

---

首先，你看过吗？@C.A.麦肯不，我没看过！你认为它有用吗？我不认为它有任何东西能完全满足你的需要（尽管它似乎应该存在），但它有一系列按位操作，这将使事情变得更容易。是的，你需要一个更大的

Int

。除非您的计算机使用128位字，否则您甚至无法将基本ASCII字符放入

EnumSet

。如果您想使用

Int

s，请尝试订购

或类似的
（Bool，Bool）
。非常感谢！是否可以将默认定义添加到类中，这样我就可以简单地将
实例写入bitmask Permission
？？？当然，假设
Permission
permissions已经是
Enum
和
Bounded
@Jakub的实例，如果您感兴趣的话，我们会对其进行更新，使其更加通用化。太好了！现在我真的可以将它用于任何类型，甚至不用花一秒钟的时间思考如何实现这些函数。@NikitaVolkov这可能是一个自己的库！太完美了！