编写TreeN的Functor实例时遭遇GHC类型不匹配错误的原因排查

你的错误核心在于处理ParentN的子节点列表时，误用了TreeN.fmap去直接作用于列表——TreeN.fmap是专门用来映射TreeN类型的，而不是列表类型。

错误原因解析 #

看GHC给出的错误信息：

src/TreeN.hs:7:1: error:
• Couldn't match type ‘TreeN t’ with ‘[TreeN t]’
  Expected type: (t -> a) -> [TreeN t] -> [TreeN a]
  Actual type: (t -> a) -> TreeN t -> TreeN a

GHC之所以推导出这个奇怪的fmap类型，是因为它看到你把TreeN.fmap f（类型为(t -> a) -> TreeN t -> TreeN a）应用到了children（类型为[TreeN t]）上。它试图把TreeN t和[TreeN t]这两个完全不同的类型匹配，自然就抛出了类型不匹配的错误，甚至误以为你要给[TreeN t]这个类型实现Functor实例，所以才会显示错误的fmap绑定类型。

修正后的代码 #

你需要对列表中的每个TreeN元素单独应用TreeN.fmap f，可以用map（或者因为List本身是Functor，用fmap也一样）来遍历子节点列表：

module TreeN where
data TreeN a = LeafN a | ParentN a [TreeN a] deriving (Eq, Show)

instance Functor TreeN where
    fmap f (LeafN x) = LeafN (f x)
    fmap f (ParentN x children) = ParentN (f x) (map (fmap f) children)

补充说明 #

• map (fmap f) children的作用是：遍历子节点列表children，对每一个TreeN元素递归应用fmap f，这样就能把函数f映射到整个树结构的每一个节点值上。
• 不需要显式声明fmap的类型签名，因为Functor类已经定义了fmap :: (a -> b) -> f a -> f b的通用类型，GHC会自动推导符合要求的具体类型，手动声明反而容易引入额外错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者James Strieter