如何为自定义数值类型启用-Woverflowed-literals警告？

GHC默认启用-Woverflowed-literals警告，当字面量超出内置数值类型（如Word8、Int）的范围时，会输出编译提示，示例如下：

OverflowedLiterals.hs:10:12: warning: [GHC-97441] [-Woverflowed-literals]
Literal 258 is out of the Word8 range 0..255
|
10 | print (258 :: Word8)
| ^^^

OverflowedLiterals.hs:15:12: warning: [GHC-97441] [-Woverflowed-literals]
Literal 9223372036854775817 is out of the Int range -9223372036854775808..9223372036854775807
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15 | print (9223372036854775817 :: Int)
| ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

针对自定义数值类型（比如你示例中的Word4），GHC原生的-Woverflowed-literals不直接支持，但可以通过两种方式实现类似的编译期警告：

方法一：使用TemplateHaskell做编译期检查 #

通过TemplateHaskell编写宏，替代直接的字面量转换，在编译阶段验证数值是否在自定义类型的范围内，超出则抛出警告。示例代码如下：

{-# LANGUAGE TemplateHaskell #-}

import Language.Haskell.TH
import Language.Haskell.TH.Syntax

data Word4 = Word4 Bool Bool Bool Bool deriving (Show)

-- 定义Word4的取值范围
instance Bounded Word4 where
  minBound = Word4 False False False False -- 对应数值0
  maxBound = Word4 True True True True     -- 对应数值15

-- 编译期检查并转换整数为Word4
word4 :: Integer -> Q Exp
word4 n = do
  let minVal = 0
      maxVal = 15
  if n < minVal || n > maxVal
    then do
      -- 输出自定义警告
      reportWarning $ "Literal " ++ show n ++ " is out of the Word4 range " ++ show minVal ++ ".." ++ show maxVal
      -- 返回默认值或处理逻辑
      [| Word4 False False False False |]
    else do
      -- 将整数转换为4位二进制对应的Bool值
      let bits = map (testBit n) [0..3]
      [| Word4 $(pure $ LitE $ BoolL $ bits !! 3)
                $(pure $ LitE $ BoolL $ bits !! 2)
                $(pure $ LitE $ BoolL $ bits !! 1)
                $(pure $ LitE $ BoolL $ bits !! 0) |]

main = print $(word4 17)

编译这段代码时，GHC会输出你期望的警告信息。

方法二：编写GHC插件扩展检查逻辑 #

如果希望完全复用-Woverflowed-literals的原生机制，可以编写GHC插件，在类型检查阶段拦截自定义数值类型的字面量转换操作，检查其范围并触发同类型的警告。这种方式实现复杂度较高，但能和GHC原生警告系统无缝整合。

需要注意：如果仅手动实现Num实例的fromInteger方法，GHC不会触发编译期警告——因为fromInteger是运行时执行的逻辑，而-Woverflowed-literals是编译期的静态检查。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rampion