"По-настоящему" общая функция в Haskell

Предположим, что у меня есть составной тип данных -

data M o = M (String,o)

Теперь я могу определить функцию, которая работает для ВСЕХ M, независимо от o. Например -

f :: M o -> M o
f (M (s,o)) = M (s++"!", o)

Однако f на самом деле не такой общий, как хотелось бы. В частности, использование f в выражении фиксирует тип o, поэтому я не могу использовать f снова с другим типом o. Например, следующее: typecheck -

p f = undefined where
  m1 = M ("1", ())
  m2 = M ("2", True)
  m1' = f m1
  m2' = f m2

Выдает ошибку - Couldn't match expected type 'Bool' with actual type '()'

Удивительно, но если я не предоставляю f в качестве аргумента и вместо этого просто использую глобальное определение f, то он компилируется и работает отлично! т.е. компилирует -

p = undefined where
  m1 = M ("1", ())
  m2 = M ("2", True)
  m1' = f m1
  m2' = f m2

Есть ли для этого конкретная причина? Как я могу обойти эту проблему, то есть определить функцию f, которая может быть применена ко всем (M o), даже если o изменяется в одном выражении? Я предполагаю, что здесь существуют экзистенциальные типы, но я просто не могу понять, как это сделать.

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Проблема заключается в том, что компилятор не может правильно определить тип p. Вы должны будете дать ему подпись типа:

p :: (forall o. M o -> M o) -> a

Это тип ранга 2, поэтому вам потребуется расширение языка:

{-# LANGUAGE Rank2Types #-}

или

{-# LANGUAGE RankNTypes #-}

Подробнее об этом читайте здесь: http://www.haskell.org/haskellwiki/Rank-N_types

Ответ 2

Есть ли для этого конкретная причина?

Действительно, есть одно. Чтобы сказать это в одном предложении: вывод типа не будет работать должным образом, если вы снимете ограничение системы HM, что аргументы лямбда должны быть мономорфными.

Саймон Пейтон Джонс разработал средство проверки типов, которое расширяет HM и допускает более высокий уровень полиморфизма. Но в таких случаях требуются аннотации явного типа. См. Ответ Sjoerds.

Ответ 3

f f не совпадает с функцией верхнего уровня f. Это любая функция, заданная в качестве аргумента при вызове p. Поскольку вы не дали p сигнатуру типа, компилятор должен определить, что f от того, как вы его используете. Первое использование означает, что f :: M () -> M (), что означает p :: (M () -> M ()) -> a. Как сказал кто-то другой, вы должны дать p явную подпись, используя forall, чтобы сделать то, что вы пытаетесь сделать.