如何用newtype实现带提升构造器的递归类型同义词？

首先要明确你混淆了值级别和类型级别的构造器使用：单引号'标记的是DataKinds扩展下的类型级别构造器，而newtype的字段需要的是值级别的类型，这是你代码报错的核心原因。下面分场景给出解决方案：

场景1：定义值级别的递归类型 #

如果你的需求是创建一个值级别的自引用类型，直接用普通的newtype/data即可，不需要类型级别构造器（单引号）：

-- 先定义值级别的基础类型和参数化构造器
data WorldModel a b c = WorldModel a b c
newtype HereParameterised w = HP w

-- 合法的递归newtype，和`newtype Rec = Rec (Maybe Rec)`逻辑一致
newtype PlainWorldModel = PWM (WorldModel Some Instantiation (HereParameterised PlainWorldModel))

这里的Some和Instantiation需要是你预先定义好的具体类型（比如Int、String）。

场景2：定义类型级别的递归类型 #

如果你的需求是在类型层面定义自引用的WorldModel实例，需要用递归类型族，但要注意递归必须有终止条件（否则类型检查器会因为无限展开报错）：

{-# LANGUAGE DataKinds, TypeFamilies #-}

-- 值级别的WorldModel，通过DataKinds提升为类型级别构造器
data WorldModel a b c = WorldModel a b c

-- 定义基础类型和参数化类型族
type Some = Int
type Instantiation = String
type family HereParameterised (w :: WorldModel Type Type Type) :: Type where
  HereParameterised ('WorldModel _ _ c) = c  -- 示例：提取第三个参数作为终止条件

-- 递归类型族定义自引用类型
type family PlainWorldModel :: WorldModel Type Type Type where
  PlainWorldModel = 'WorldModel Some Instantiation (HereParameterised PlainWorldModel)

是否需要singletons库？ #

• 如果你只需要值级别的递归：完全不需要。
• 如果你需要在值级别和类型级别之间建立精确对应（比如要操作一个值，其类型严格匹配类型层面的递归定义）：singletons库可以自动生成单例类型和转换函数，避免手动编写大量重复的单例代码。示例：

{-# LANGUAGE TemplateHaskell, DataKinds, TypeFamilies, Singletons #-}
import Data.Singletons.TH

-- 用singletons模板自动生成类型级别和值级别的对应
singletons [d|
  data WorldModel a b c = WorldModel a b c deriving (Show)
  newtype HereParameterised w = HP w deriving (Show)
  |]

-- 类型级别递归定义
type family PlainWorldModel :: WorldModel Type Type Type where
  PlainWorldModel = 'WorldModel 'Int 'String ('HP PlainWorldModel)

-- 值级别单例，对应类型层面的PlainWorldModel
newtype PlainWorldModelVal = PWMV (Sing PlainWorldModel)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者PrettyPrincessKitty FS