Haskell：將函數作爲參數傳遞時的剛性類型變量錯誤

Question

GHC說我的函數太泛泛，無法作爲參數傳遞。

這裏是一個簡化版本，再現錯誤：

data Action m a = SomeAction (m a) 


runAction :: Action m a -> m a 
runAction (SomeAction ma) = ma 

-- Errors in here 
actionFile :: (Action IO a -> IO a) -> String -> IO() 
actionFile actionFunc fileName = do 
    actionFunc $ SomeAction $ readFile fileName 
    actionFunc $ SomeAction $ putStrLn fileName 


main :: IO() 
main = 
    actionFile runAction "Some Name.txt" 

這是錯誤說什麼：

• Couldn't match type ‘a’ with ‘()’ 
     ‘a’ is a rigid type variable bound by 
     the type signature for: 
      actionFile :: forall a. (Action IO a -> IO a) -> String -> IO() 
     at src/Lib.hs:11:15 
     Expected type: Action IO a 
     Actual type: Action IO() 

編譯器希望我是我喜歡的類型簽名更具體，但我不能，因爲我需要使用具有不同類型參數的參數函數。就像在我的例子中，我通過它Action IO()和Action IO String。

如果我代替(Action IO a -> IO a) -> String -> IO()爲(Action IO() -> IO()) -> String -> IO()，如編譯器問，調用與readFile錯誤，因爲它輸出IO String。

爲什麼會發生這種情況，我應該怎麼做才能將此函數作爲參數傳遞？

我知道，如果我只是用runAction裏面我actionFile功能一切都將正常工作，但在我真正的代碼runAction是會從IO計算的結果內置了部分應用功能，所以它不是在編譯時間。

Answer 1

這是一個量詞問題。該類型

actionFile :: (Action IO a -> IO a) -> String -> IO() 

手段，所報告的GHC錯誤，

actionFile :: forall a. (Action IO a -> IO a) -> String -> IO() 

其規定如下：

• 調用者必須選擇一個類型a
• 調用者必須提供函數g :: Action IO a -> IO a
• 調用者必須提供String
• 最後，actionFile必須以IO()

注意a被調用者選擇，而不是由actionFile回答。從actionFile的角度來看，這種類型變量被綁定到一個固定的未知類型，由其他人選擇：這是錯誤中提到的「剛性」類型變量GHC。

但是，actionFile正在調用g傳遞Action IO()參數（因爲putStrLn）。這意味着actionFile想要選擇a =()。由於調用者可以選擇不同的a，因此會引發類型錯誤。

此外，actionFile也想叫g傳遞（因爲readFile）的Action IO String說法，所以我們也想選擇a = String。這意味着g必須接受我們希望的任何a的選擇。

正如亞歷克西斯國王提到，一個解決方案是移動量詞和使用等級2型：

actionFile :: (forall a. Action IO a -> IO a) -> String -> IO() 

這種新型的意思是說：

• 調用者必須提供功能g :: forall a. Action IO a -> IO a
  • 的g調用者（即actionFile）必須選擇a
  • 的g呼叫者（即，actionFile）必須提供一個Action IO a
  • 最後，g必須提供一個IO a
• 呼叫者必須提供一個String
• 最後，actionFile必須以IO()
回答

這使得actionFile可以選擇a如通緝。