带有"overlaps“的默认实例实现

Question

我得到了错误：

 Duplicate instance declarations:
   instance [overlap ok] EnumTag a => Read a
     -- Defined at /XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/intero/intero2932Xpa-TEMP.hs:110:27
   instance [overlap ok] StrTag a => Read a
     -- Defined at /XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/intero/intero2932Xpa-TEMP.hs:121:27 (intero)

对于此代码：

class (Show a, Enum a) => EnumTag a where
  anyEnum :: a

instance {-# OVERLAPS #-} EnumTag a => Read a where
  readPrec = RP.lift P.skipSpaces >> expectEnum
instance {-# OVERLAPS #-} EnumTag a => Eq a where
  a == b | a == anyEnum || b == anyEnum = True
         | otherwise = fromEnum a == fromEnum b

class StrTag a where
  anyStr :: a
  tagPrefix :: a -> String -- ^ should be constant
  toStr :: String -> a

instance {-# OVERLAPS #-} StrTag a => Read a where
  readPrec = parens $ do
    RP.lift P.skipSpaces
    (RP.lift $ expectShown anyStr) <++ RP.lift g
    where g = do
            Just s@(_:_) <- L.stripPrefix tagPrefix <$> expectTag
            return $ toStr s

为什么会这样?第一个实例中的Read a只有当a为EnumTag时才有效，第二个实例中-只有当a为StrTag时才有效。

如何修复此错误并为EnumTag和StrTag创建“默认”实例，以便客户端代码将简单地“继承”这些功能(读取)，只需实例化EnumTag或StrTag？

Answer 1

重叠的实例非常脆弱。可以说，它们永远不应该被使用。

无论如何，重叠的实例会导致GHC避免过早提交实例。例如。

-- overlapping
instance ... => Read [Int]  -- 1
instance ... => Read [a]    -- 2

当GHC必须解决诸如Read [b]之类的约束时，它不会提交到实例2，因为它不能排除更具体的实例1:毕竟，类型变量b稍后可能会被发现为Int。

如果稍后发现b为Int，则将选择实例1。如果发现b为String，则GHC将选择instance 2。

然而，这要求在每种情况下都有一个“最佳选择”。也就是说，当b = Int时，两个实例都可以使用，但1更具体，因此它是“最好的”，而GHC选择它。

instance ... => Read [a] -- 3
instance ... => Read [a] -- 4

那么就不存在最好的实例，因为它们使用相同的头Read [a]，这使得选择本质上是模棱两可的，而GHC拒绝了这一点。

可能让你感到困惑的是，GHC永远不会考虑=> (“上下文”)左边的内容来选择一个实例。一旦考虑到实例的上下文，实例是否会重叠并不重要，因为没有任何类型可以同时满足3和4的上下文。一般来说，检测上下文互斥是非常困难的，GHC甚至不会尝试这样做。仅考虑实例头部(在=>的右侧)。

除非客户端定义了一个更具体的实例，否则无法创建这两个自动打开的默认实例。

我更喜欢避免实例中的重叠，并在实例之外提供默认实现。例如。

-- library
readPrec_fromStrTag :: StrTag a => Int -> ReadS a
readPrec_fromStrTag = parens $ do
    RP.lift P.skipSpaces
    (RP.lift $ expectShown anyStr) <++ RP.lift g
    where g = do
            Just s@(_:_) <- L.stripPrefix tagPrefix <$> expectTag
            return $ toStr s

如果客户端想要使用它，他们可以使用以下命令启用默认实现

instance StrTag T where
   ...
instance Read T where
   readPrec = readPrec_fromStrTag  -- use default from the library

如果这个模板和其他模板变得太麻烦，模板Haskell可能会帮助用户编写它。