Haskell 从数组转换为未装箱数组违反了重写规则

Question

我正在尝试将我的程序从使用 Data.Array 转换为 Data.Array.Unboxed。

作为一个快速旁注： 有几个地方声明我可以在代码中将“Array”更改为“UArray” 并添加 Data.Array.Unboxed 的导入，但是我没有混合两者 数组类型所以 我刚刚导入了 Data.Array.Unboxed 而不是 Data.Array，这是否足够？

当我进行切换时，以下重写规则会中断：

{-# RULES
    "applyWindow/applyWindow" forall win1 win2 image. 
                                     applyWindow win1 
                                                 (applyWindow win2 
                                                 image) = 
                                     applyWindow (indexMult win1 win2) 
                                                            image
  #-}

这里 win1 win2 和图像都应该是 UArray。但是，这无法编译并出现以下错误。

FIPlib/Core.hs:229:99:
    Ambiguous type variables `e0', `a0' in the constraint:
      (IArray a0 e0) arising from a use of `applyWindow'
    Probable fix: add a type signature that fixes these type variable(s)
    In the expression: applyWindow (indexMult win1 win2) image
    When checking the transformation rule "applyWindow/applyWindow"

FIPlib/Core.hs:229:99:
    Ambiguous type variables `e0', `a2' in the constraint:
      (IArray a2 e0) arising from a use of `applyWindow'
    Probable fix: add a type signature that fixes these type variable(s)
    In the expression: applyWindow (indexMult win1 win2) image
    When checking the transformation rule "applyWindow/applyWindow"

FIPlib/Core.hs:229:112:
     Ambiguous type variables `e0', `a1' in the constraint:
      (IArray a1 e0) arising from a use of `indexMult'
    Probable fix: add a type signature that fixes these type variable(s)
    In the first argument of `applyWindow', namely
      `(indexMult win1 win2)'
    In the expression: applyWindow (indexMult win1 win2) image
    When checking the transformation rule "applyWindow/applyWindow"

是什么让这变得模棱两可？为什么当它与 Data.Array 一起使用时会中断？

Answer 1

问题在于 Data.Array.Unboxed 重新导出 Data.Array.IArray，从而导出不可变数组接口的 IArray 类，但是Data.Array 没有（它甚至没有导入它）。因此，如果您使用诸如 bounds、accumArray、array 等仅导入 Data.Array 的函数，则它们是数组类型中的单态性，因此不会出现歧义（元素类型中的多态性显然不会在这里造成问题，它会在适当的类型类约束下产生问题）。但如果导入 Data.Array.Unboxed，所有这些函数都会获得 IArray a e 约束，因此重写可能会涉及不同的数组类型，从而导致中断。您需要在函数或 int 规则上使用类型签名来修复类型。如果没有看到代码，我无法确切地说如何解决这个问题。

注意：类型检查在 7.4 中发生了变化，在 ghc-7.4.1 中，如果导入 Data.Array.Unboxed，没有规则的代码在没有类型签名的情况下无法编译。

要修复类型，以便规则不会出现歧义，您必须

• 在顶层为 applyWindow 和
• paggedImage和<代码>filteredPlatedImage。

可能期望且最合理的是所有涉及的数组具有相同的类型，可以是

1. 单态类型，例如 UArray (Int,Int) Int（元素类型也可以是 Word< /code>, ...)
2. 数组类型中的单态类型和元素类型中的多态类型
3. 两者中的多态类型

对于 1.，您只需添加签名， applyWindow :: T -> T-> T 和 xxImage :: T （其中 T 是所需的类型）。对于2.，您必须添加两个语言扩展，FlexibleContexts和ScopedTypeVariables，然后applyWindow将获得签名

applyWindow :: forall e. (Num e, IArray UArray e)
            => UArray (Int,Int) e -> UArray (Int,Int) e -> UArray (Int,Int) e

，本地绑定将获得签名xxImage :: UArray (Int,Int) e。需要 FlexibleContexts 来允许 constarint 中出现 UArray，并且需要 ScopedTypeVariables 来将元素类型引入作用域，以便 paddedImage 和 filteredPlatedImage 完全可以获取类型签名。对于 3.，只需要 ScopedTypeVariables，applyWindow 的类型签名将是

applyWindow :: forall a e. (Num e, IArray a e) => ...

另一种强制所有数组为同一类型的方法是使用 asTypeOf 或将它们全部放入列表中（未使用的本地绑定），但 IMO 类型签名更可取。

一旦所有类型都被固定（它们不一定相同，但本地绑定的类型必须由参数和结果类型确定，可能仅由参数类型确定），规则应该进行类型检查。 （可能还需要修复 indexMult 中的类型。）

Answer 2

当我尝试运行此代码 没有数组的显式类型签名（在这种情况下是 UArray Int Bool），只需使用 Data.Array.Unboxed 导入即可。当我添加签名时一切正常。也许这也会对你有帮助。