强型(新型)广义

Question

我正在尝试实现“强类型”，即携带更多信息的新类型，如下面的代码片段所示

{-# LANGUAGE GeneralizedNewtypeDeriving #-}
{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses #-}

class UnderlyingTypeable a  b where 
 get :: a -> b

newtype Voltage = Voltage Double deriving (Show,Read,Num, Eq,Ord)
instance UnderlyingTypeable Voltage Double where
 get(Voltage v) = v

newtype Resistance = Resistance Double deriving (Show,Read,Num, Eq,Ord)
instance UnderlyingTypeable Resistance Double where
 get(Resistance r) = r

newtype Ampere = Ampere Double deriving (Show,Read,Num, Eq,Ord)
instance UnderlyingTypeable Ampere Double where
 get(Ampere a) = a


v1 = Voltage 15
v2 = Voltage 21
--works nicely. 
sum = v1 + v2

r = Resistance 10

-- does not compile. Great.
--foo = v1/r  

--Works ok. We got "strong type" that prevent adding cabbage and carot unless explicitly said..
i = Ampere $ (get v1) / (get r)

一切正常。并且可以使用不同的基础类型。

现在我要努力概括一下：

如何定义get函数的“默认”实现？(以避免非常重复和枯燥的显式实例)

第二个问题(更理论性的)。我确实花了一些时间才发现我需要激活{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses #-}才能使类型类声明确定。是否有可安全激活的语言扩展列表？-安全地说，我的意思是它们不应该破坏代码，不使用它，它们不应该自己重叠。

Answer 1

正如@chi在一条评论中指出的那样，GHC使用来自coerce的Data.Coerce函数，有一个“安全强制性”的概念。实际的规则有点复杂，但简化了一些，可以使用coerce在具有相同表示形式的两种类型之间进行转换，并且每个newtype具有与其底层类型相同的表示形式，因此可以安全地强制使用其基础类型(或从其底层类型)：

i = Ampere $ coerce v1 / coerce r

考虑到这一点，您甚至可能不需要您的UnderlyingTypeable类，并且可以直接使用coerce。但是，如果您仍然需要它，那么下面的内容应该提供一个合理的缺省值：

{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses #-}
{-# LANGUAGE DefaultSignatures #-}

import Data.Coerce

class UnderlyingTypeable a  b where 
 get :: a -> b
 default get :: Coercible a b => a -> b
 get = coerce

为了回答你的第二个问题，FP Complete ( Stack的制造者等)提供了一份推荐的扩展列表，作为他们的RIO项目的一部分。见自述文件。他们之所以被选中，是因为他们被Haskell社区所接受，不太可能破坏任何东西，而且通常被认为是安全的。

Answer 2

有许多包，如新型仿制药、矫顽力和透镜 ( Control.Lens.Wrapped模块)，它们提供了一个api，用于处理新类型、统一包装器和解包器等特性。

例如，使用来自强制-utils的unpack：

{-# LANGUAGE DeriveGeneric #-}
import CoercibleUtils.Newtype
import GHC.Generics

newtype Voltage = Voltage Double deriving (Show,Read,Eq,Ord,Generic)

newtype Resistance = Resistance Double deriving (Show,Read,Eq,Ord,Generic)

i = Ampere $ unpack v1 / unpack r

unpack有一个Newtype约束。根据文件：

此模块导出的Newtype类的版本有一个实例，用于所有新类型，其泛型实例生成的强制实例是可见的。用户不需要也可能不应该编写自己的实例。

因此，似乎为我们的新类型派生Generic就足够了，并确保构造函数在作用域中(对于Coercible实例)。