使用数据族的类实例报错“Couldn't match expected type”排查

问题代码 #

{-# LANGUAGE TypeFamilies #-}

import Data.Kind ( Type )

class Record rec where
  data Ident rec :: Type
  create :: rec -> Ident rec

newtype Person = Person { name :: String } deriving Show

instance Record Person where
  data Ident Person = String
  create p = ""

报错信息 #

Record.hs:13:14: error:
    • Couldn't match type: [Char]
                     with: Ident Person
      Expected: Ident Person
        Actual: String
    • In the expression: ""
      In an equation for ‘create’: create p = ""
      In the instance declaration for ‘Record Person’

问题场景 #

将代码中的""替换为undefined后可成功加载文件，执行:info Person会显示data instance Ident Person = String，但疑惑为何原代码中类型不匹配。

问题根源与解决方案 #

你误解了data Ident Person = String的核心含义：

• 这行代码不是把Ident Person类型和标准库的String（即[Char]）绑定，而是定义了一个全新的独立类型Ident Person，它只有一个无参数的构造器，这个构造器的名字恰好叫String——这个String和标准库的String类型没有任何关系。
• create函数要求返回Ident Person类型的值，你应该写自定义的构造器名String，而非标准字符串字面量""。

修正方案1：使用自定义构造器 #

instance Record Person where
  data Ident Person = String
  create p = String  -- 用自定义构造器构造Ident Person类型的值

修正方案2：改用类型同义词族 #

如果你的真实意图是让Ident Person直接等同于标准String类型，应该把数据族（data）改成类型同义词族（type）：

class Record rec where
  type Ident rec :: Type  -- 替换data为type
  create :: rec -> Ident rec

instance Record Person where
  type Ident Person = String  -- 这里才是将Ident Person定义为String的同义词
  create p = ""  -- 此时""的类型[Char]与Ident Person匹配

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tim Stewart