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声明Monad时出现“No instance of Applicative”错误

monads types haskell

Mark Karavan · 技术社区 · 9 年前

我正在尝试实现 this paper ,如下所示:

data Tree a = Fork (Tree a) (Tree a) | Leaf a | Nil deriving (Show)

instance Monad Tree where
   return a = Leaf a
   Nil >>= f = Nil
   Leaf a >>= f = f a
   Fork u v >>= f = Fork (u >>= f) (v >>= f)

tree1 = Fork 
         (Fork (Leaf 2) Nil) 
         (Fork (Leaf 2) (Leaf 3))

tree2 = Fork (Leaf 2) (Leaf 3)

f 2 = Fork Nil (Leaf "Two")
f 3 = Fork (Leaf "Three") (Leaf "String")

tree3 = tree2 >>= f

当我在GHC中运行它时,我会得到以下错误:

monads.hs:3:10:
    No instance for (Applicative Tree)
      arising from the superclasses of an instance declaration
    In the instance declaration for âMonad Treeâ
Failed, modules loaded: none.

我试过在开头加上这个

class Monad m where
    return :: a -> m a
    (>>=) :: m a -> (a -> m b) -> m b

但我得到这个错误:

monads.hs:7:10:
    Ambiguous occurrence âMonadâ
    It could refer to either âMain.Monadâ, defined at monads.hs:1:1
                          or âPrelude.Monadâ,
                             imported from âPreludeâ at monads.hs:1:1
                             (and originally defined in âGHC.Baseâ)

最正确的修复方法是什么?

2 回复 | 直到 9 年前

luqui 9 年前

要扩展Louis Wasserman的评论,您需要添加 Applicative (因此 Functor )现在,当您声明 Monad 例子一旦您编写了 莫纳德 实例,其他实例始终相同:

import Control.Monad (liftM, ap)

instance Functor Tree where
    fmap = liftM
instance Applicative Tree where 
    pure = return
    (<*>) = ap

这改变了,因为每 莫纳德 是一个 适用性 (使用这个实例),但不是相反,所以从道义上讲它是一个超类。然而 适用性 在之后添加到标准库 莫纳德 所以它很长一段时间都没有成为一个真正的超类,因为这会破坏人们的代码。最近,自 适用性 社区决定 适用性 一个真正的超类 莫纳德 ,打破了每个人的代码一次,但为未来改进了它。这就是你看到的。

willeM_ Van Onsem 9 年前

问题是,就像 documentation 指定。这个 Monad 类签名为:

class Applicative m => Monad m where
    --...

这意味着为了将类型的实例定义为 莫纳德 ,首先需要将该类型定义为 Applicative 。自从 signature of Applicative 状态:

class Functor f => Applicative f where
    --...

所以你首先需要 Tree 的实例 Functor 在论文中,这是不必要的,因为据我所知,在早期版本的 Prelude 这些限制是不必要的。

现在为了让它工作,我们首先 树 的实例 Functor函数 。因此,我们需要定义一个函数 fmap ,其中-对于给定函数 f :: a -> b ,映射a Tree a 到 Tree b :

instance Functor Tree where
   fmap f (Leaf a) = Leaf $ f a
   fmap f (Fork u v) = Fork (fmap f u) (fmap f v)
   fmap _ Nil = Nil

既然我们已经定义了这个,我们可以定义 适用性 :

instance Applicative Tree where
    pure = Leaf
    (<*>) (Leaf f) = fmap f
    (<*>) Nil = const $ Nil

最后我们可以定义 莫纳德 实例:

instance Monad Tree where
   return a = Leaf a
   Nil >>= f = Nil
   Leaf a >>= f = f a
   Fork u v >>= f = Fork (u >>= f) (v >>= f)