Haskell 类型类检查

Question

我想使用haskell来实现游戏，并想使用类型类系统来实现项目系统。它会像这样工作：

data Wood = Wood Int

instance Item Wood where
  image a = "wood.png"
  displayName a = "Wood"

instance Flammable Wood where
  burn (Wood health) | health' <= 0 = Ash
                     | otherwise    = Wood health'
      where health' = health - 100

其中 Item 和 Flammable 类是这样的：

class Item a where
  image :: a -> String
  displayName :: a -> String

class Flammable a where
  burn :: (Item b) => a -> b

为此，我需要一种方法来检测值是否是类型类的实例。

Data.Data 模块提供了类似的功能，因此我相信这是可能的。

Answer 1

类型类可能是错误的方法。考虑使用普通代数数据类型，例如：

data Item = Wood Int | Ash

image Wood = "wood.png"
image Ash = ...

displayName Wood = "Wood"
displayName Ash = "Ash"

burn :: Item -> Maybe Item
burn (Wood health) | health' <= 0 = Just Ash
                   | otherwise    = Just (Wood health')
  where health' = health - 100
burn _ = Nothing -- Not flammable

如果这使得添加新项目变得太困难，您可以改为在数据类型本身中对操作进行编码。

data Item = Item { image :: String, displayName :: String, burn :: Maybe Item }

ash :: Item
ash = Item { image = "...", displayName = "Ash", burn :: Nothing }

wood :: Int -> Item
wood health = Item { image = "wood.png", displayName = "Wood", burn = Just burned }
    where burned | health' <= 0 = ash
                 | otherwise    = wood health'
          health' = health - 100

然而，这使得添加新功能变得更加困难。同时执行这两项操作的问题称为表达式问题。有一个 Ralf Lämmel 博士在第 9 频道的精彩讲座，他更深入地解释了这个问题并讨论了各种非解决方案，如果您有以下问题，非常值得观看 时间。

有多种方法可以解决这个问题，但它们比我所演示的两种设计要复杂得多，因此我建议使用其中一种（如果它符合您的需求），并且除非必须，否则不要担心表达问题。

Answer 2

问题是：

burn :: (Item b) => a -> b

这意味着 burn 的结果值必须是多态。它必须能够填充 Item 的任何实例的任何漏洞。

现在，很明显你正在尝试编写类似这样的东西（用具有接口和子类化的想象的 OO 语言）：

Interface Item {
  String getImage();
  String getDisplayName();
}

Interface Flammable {
  Item burn();
}

在这种代码中，你说 burn 将产生一些 物品，但不保证它是什么类型的物品。这就是“对于所有人”和“存在”之间的区别。你在Haskell代码中想要表达的是“存在”，但实际上表达的是“对于所有人”。

现在，如果您确实确定要执行“存在”功能，则可以查看使用存在类型。但要小心。如果您计划编写这样的代码：

if (foo instanceof Flammable) {
  ...
}

那么您几乎肯定做错了，并且会遇到很多痛苦和痛苦。相反，请考虑哈马尔建议的替代方案。