为何Sum Double没有Fractional实例？

问题重现 #

在GHCi中执行以下代码时出现错误：

Data.Semigroup> 0.1 :: Sum Double
<interactive>:2:1: error: [GHC-39999]
    • No instance for ‘Fractional (Sum Double)’
        arising from the literal ‘0.1’
    • In the expression: 0.1 :: Sum Double
      In an equation for ‘it’: it = 0.1 :: Sum Double

疑问：这个缺失是疏忽所致，还是有原则性的理由？毕竟Double加法不满足结合律的问题已经被接受，instance Monoid (Sum Double)实例也早已存在。

解答：这是有设计考量的，并非疏忽 #

• 核心定位匹配问题：Sum的设计目标是封装加法半群/幺半群的行为，只需要支持加法运算和零元即可。而Fractional类型类包含除法、倒数、有理数转换等与加法幺半群无关的操作，给Sum Double添加这个实例会超出它的核心职责范围。

• 语义清晰性要求：Sum作为一个新类型，其构造方式应该显式化——你应该用Sum 0.1来创建值，而不是依赖Fractional的fromRational自动转换浮点字面量。这样能明确表达“这是一个用于累加的封装值”的语义，避免模糊类型的用途。

• 实例扩展的克制性：虽然Double加法不满足严格的结合律，但Monoid (Sum Double)的存在是因为累加器的需求极为普遍，且实际场景中浮点误差的影响通常可接受。但这不代表要给Sum Double添加所有可能的数值类型类实例，Fractional属于非必要的扩展，因此没有被纳入标准库。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Daniel Wagner