在Haskell中，为什么需要在实例声明中指定typeclass？

以下内容无法编译：

data Point a b = Point { x :: a
                       , y :: b
                       } deriving (Show)

instance Eq (Point a b) where
  (Point x _) == (Point y _) = x == y

错误是：

No instance for (Eq a)
  arising from a use of `=='
In the expression: x == y
In an equation for `==': (Point x _) == (Point y _) = x == y
In the instance declaration for `Eq (Point a b)'

但是，如果我将typeclass添加到实例中，那么它可以工作：

data Point a b = Point { x :: a
                       , y :: b
                       } deriving (Show)

instance (Eq a) => Eq (Point a b) where
  (Point x _) == (Point y _) = x == y

编译器难道看不出我在那里使用了

a==a

，并推断

a

必须在typeclass

Eq

中吗？

可以推断

a

必须在type class

Eq

中。这正是它抱怨的原因。您声明了

实例Eq（点ab）

，这表示对于任何类型

a

和

b

，表单

点ab

的类型都在

Eq

类型类中，但您给出了

=

的定义，该定义仅在

a

是

Eq

的成员时有效

这两件事是不一致的，所以Haskell不会试图猜测哪一件是你真正的意思，它只是将其报告为一个错误。该语言不必以这种方式工作，但它是经过深思熟虑的设计选择。

想象一个函数

equals ::  a -> a -> Bool
equals = (==)

编译器可以很明显地推断出equals的类型应该是

eqa=>a->a->Bool

。但它会出错，因为您声明您的类型适用于所有a

Typeclass实例是类似的，只是我们没有选择让它们以同样的方式被推断，我们可以省略

equals

的类型声明。因此，有必要指定约束，就像指定函数的类型签名一样，还必须指定约束

也就是说，ghc不会仅推断约束；它要么推断出整个签名，要么一个也不推断。（好吧，不管是哪种方式，它都可以推断，但是如果你输入了它，那么推断必须比你输入的更一般——而约束也属于这一要求）

---

把你最初的

实例Eq（点ab）

想象成

（==）：：（点ab）->（点ab）->Bool

，这是不可能以你喜欢的方式很好地定义的，因为给它主体将有

（==）：：Eq a=>（点ab）->（点ab）->Bool

我有没有办法不用写

Eq a

就写上面的代码？@Eyal没有，除非你希望你的Eq更标准（即使用y记录），在这种情况下你可以Eq@Eyal：不。你为什么要这样做？@Eyal:如果允许的话，这将使确定给定实例的类型类方法的参数所需的约束变得更加困难。如果需要在实例头中放置约束，则只需查看实例定义的第一行。如果您不是必需的，那么您在实例头中的实际类型上几乎是在撒谎，因为类似于

点ab

（没有约束）这意味着这适用于Haskell中的所有类型

a

和

b

。@备选方案：点a b的Eq的派生实例将对

a

和

b

都有Eq约束，因此您并没有真正避免它。您的

Eq

实例声明在我看来很可疑。除了你的代码对编译器所说的之外，它还告诉世界，一个点的第二个组成部分并不重要，也许只是出于某种内部优化的目的。另一方面，你的

Show

实例则相反，这两个组件都很重要。如果第二个组件真的不重要，那么你不应该派生

Show

，而是应该做一些模糊的事情，比如

instance（Show a，Show b）=>Show（a点b）where showsPrec_x（y点）s=“点”++show x

然后，为了进行调试，编写您自己的函数

showdirty洗衣房（点AB）=“点”++show a++show b

。但是，如果第二个组件对世界其他地方很重要，那么您应该使用

派生（Eq，Show）

，让一切变得更清晰。在某些情况下，使用

派生

也可能有效率方面的好处，因此在适当的时候使用它。您编写的typeclass实例没有让它们推断为do函数的选项。为什么不呢？在lambda微积分或代数型系统中有什么东西使它不可能实现吗？还是哈斯凯尔的设计师们干脆把它漏掉了？