Haskell类型签名错误求助：Int约束不符合Kind要求问题

错误根源 #

你代码里的Int a是完全错误的语法：Haskell中Int是具体类型（kind为*，代表它是用来描述值的类型），而类型约束（=>左边的部分）需要的是类型类（比如RandomGen、Num这种，kind为* -> Constraint，即接受一个类型参数生成约束）。Int a这种写法会让编译器误以为你要把Int当作类型类来使用，自然触发错误。

修复步骤 #

1. 修正rollD6和rollD6InRange的类型签名

你的Roll类方法roll/rollR返回的是([Int], g)，所以直接把这两个函数的返回类型指定为[Int]即可，不需要多余的多态约束：

rollD6 :: RandomGen g => Int -> ([Int], g)
rollD6 times = roll Die6 times (mkStdGen 6)

rollD6InRange :: RandomGen g => Int -> Int -> Int -> ([Int], g)
rollD6InRange times start end = rollR Die6 times start end (mkStdGen 6)

如果确实需要保留多态（允许返回其他数值类型），可以用类型等式约束a ~ Int来明确a就是Int类型：

rollD6 :: (RandomGen g, a ~ Int) => Int -> ([a], g)
rollD6 times = roll Die6 times (mkStdGen 6)

2. （可选）让Roll类支持多态返回

如果想让roll/rollR返回任意符合条件的数值类型（不只是Int），可以修改Roll类的类型签名，把返回列表的元素类型设为多态参数：

class Roll a where
  roll :: (RandomGen g, Num b, Random b, Eq b) => a -> Int -> g -> ([b], g)
  rollR :: (RandomGen g, Num b, Random b, Eq b) => a -> Int -> b -> b -> g -> ([b], g)

此时generateIntRandomsArray的多态特性就能被充分利用，返回Int、Integer等类型的随机数列表。

3. 补充缺失的Die类型定义

你的代码里用到了Die6等构造器，但没给出Die类型的定义，需要补上：

data Die = Die6 | Die4 | Die20 | Die100 deriving (Show, Eq)

完整修复后的代码示例 #

import System.Random (RandomGen, mkStdGen, randomR)

data Die = Die6 | Die4 | Die20 | Die100 deriving (Show, Eq)

class Roll a where
  roll :: (RandomGen g, Num b, Random b, Eq b) => a -> Int -> g -> ([b], g)
  rollR :: (RandomGen g, Num b, Random b, Eq b) => a -> Int -> b -> b -> g -> ([b], g)

instance Roll Die where
  roll Die6 times = generateIntRandomsArray 1 6 times
  roll Die4 times = generateIntRandomsArray 1 4 times
  roll Die20 times = generateIntRandomsArray 1 20 times
  roll Die100 times = generateIntRandomsArray 1 100 times

  rollR Die6 times first last = generateIntRandomsArray first last times
  rollR Die4 times first last = generateIntRandomsArray first last times
  rollR Die20 times first last = generateIntRandomsArray first last times
  rollR Die100 times first last = generateIntRandomsArray first last times

generateIntRandomsArray :: (Eq a, Random a, Num a, RandomGen g) => a -> a -> Int -> g -> ([a], g)
generateIntRandomsArray start end = generate
    where generate 0 generator = ([], generator)
          generate numberElements generator =
              let (value, newGenerator) = randomR (start,end) generator
                  (restOfList, finalGenerator) = generate (numberElements-1) newGenerator
              in  (value:restOfList, finalGenerator)

rollD6 :: RandomGen g => Int -> ([Int], g)
rollD6 times = roll Die6 times (mkStdGen 6)

rollD6InRange :: RandomGen g => Int -> Int -> Int -> ([Int], g)
rollD6InRange times start end = rollR Die6 times start end (mkStdGen 6)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yago