有没有一个“单位”？班级？有用吗？

Question

是否有一个类用于具有单个单位值的类型（不确定这里的术语是否正确），即具有一些预定义值的类型？

class Unit a where
    unit :: a

instance Unit () where
    unit = ()

instance Unit (Maybe a) where
    unit = Nothing

...对于所有 Monoids、MonadPlus 等。

我想该类的另一个名称可能是 Default。这对我来说最近两次很有用。

可能没有令人信服的例子：

extract :: (Unit r)=> Reader r a -> a
extract r = runReader r unit

这存在吗？其他人认为这可能有用吗？

Answer 1

是的，它可能会有用。事实上，它的所有稍微不兼容的版本都是有用的！这有点问题。

甚至不清楚这样的类意味着什么，这使得实际使用变得困难，因为不可避免地你会遇到有多种默认值选择的类型，并且如果不立即清楚哪个默认值一旦实例提供了，您几乎就失去了首先拥有该类的所有好处。

几个例子：

• 对于 Monoid 实例，您显然希望恒等元素是默认值。但现在您又回到了许多类型具有两个或更多合理 Monoid 实例的问题。默认的Integer是0还是1？对于 Monoid，标准库使用 newtype 包装器，但这些包装器很笨拙，并且很难使用包装的类型 - 使用 Monoid 它工作正常，因为您可以访问 mconcat 等，但您无法仅使用默认值做任何有趣的事情。

• 对于具有“空”值的仿函子类型，这给出了明显的默认值。这就是 MonadPlus 和 Alternative 正在做的事情......并且也与 Monoid 重叠，如果我没记错的话，至少有一种类型三个实例并不相同。当有多个选择时，你会选择哪一个？考虑列表：您可以盲目地附加它们，给出任意 Monoid，并以空列表作为标识；但对于Monoids列表，您还可以zipWith mappend，给出一个以repeat mempty为标识的提升的monoid。 都有类似的 Monoid 实例，但并不总是两者都有 - 因此，无论您选择哪个列表，您都会在概念上与其他一些 Functor 不一致！

• 对于像 () 这样的单位类型，选择默认值并不难！但是枚举呢？选择第一个构造函数有意义吗？有时，但并非总是如此。使用该类的人如何知道？

• 有界怎么样？如果以上都不适用，您可以使用 minBound。但上述某些类型也可能是Bounded，因此如果它们的默认值不是最小值，您就会感到困惑。

基本上，有足够的重叠，似乎有意义......但实际上，您在这里至少想到了三种不同的类型类，并且尝试统一它们可能没有那么有帮助乍一看似乎是这样。

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如果您可以更好地确定事情并为“默认”值提供清晰、一致的语义解释，而无需只需重新发明 Monoid 或另一个现有类，这样类型类很容易使用，无需停下来思考选择什么“默认”，太棒了！但我不会对它发挥作用抱有希望。

也就是说，任何标准类型类都没有涵盖的一个明显合理的情况是像 () 这样的单例。大多数时候，这些并不是很有用——原因很明显！——这可能就是没有这样一个类的原因。然而，这样的类非常有用的一个地方是，当您正在做一些涉及类型级别的恶作剧时，因为这样的类型在类型和术语级别上都表示单个值 - 所以此类类型的类可以让您自由地操作类型级值，然后想出与之相关的术语，这样您就可以将其传递给其他一些函数，例如，可以根据它选择一个类型类实例。因此，我在我永远不完整的类型黑客库中有一个类似的类，例如：

class TermProxy t where 
    term :: t

-- This makes explicit the lexical pun of () having type ().
instance TermProxy () where 
    term = ()

instance (TermProxy a, TermProxy b) => TermProxy (a, b) where 
    term = (term, term)

不过，我怀疑这样的类在任何其他上下文中都非常有用。

Answer 2

您正在寻找某种 Default 类型类。虽然“默认”的语义应该是什么是有争议的（我建议您接受 CA McCanns 的回答，因为他在那里提出了宝贵的意见），您可以从一个相当常用的名为 Default 的包中获取一个 Default 类。 a href="http://hackage.haskell.org/package/data-default-0.3.0" rel="nofollow">data-default。

班级是：

-- | A class for types with a default value.
class Default a where
    -- | The default value for this type.
    def :: a

Answer 3

如果您想避免使用新类，可以根据 Enum 类定义单位：

unit :: Enum a => a
unit = toEnum 0

或者使用 Bounded 类可能更好：

unit :: Bounded a => a
unit = minBound

这两者都会产生单位类型的预期结果（并且很可能适用于任何其他单个构造函数类型） ：

*Main> unit :: ()
()

与 data-default 类（在另一个答案中提到）相比，缺点是实例较少，特别是没有为 [a] 返回 [] 的实例。此外，结果也不是您所期望的某种类型的结果，特别是如果您使用 minBound：

*Main> unit :: Int
-2147483648

*Main> unit :: Char
'\NUL'

*Main> unit :: Bool
False