Haskell中为参数化类型特定类型参数实现类型类的问题

首先明确问题根源：

• 第一个实例报错是因为Haskell默认的实例声明规则要求实例类型必须是T a1...an的形式（所有参数为类型变量），而ParametricType HoldsString中HoldsString是具体类型，违反了该规则。
• 第二个实例报错是因为实例中的类型变量a是“刚性”的，必须覆盖所有可能的类型，但你只处理了HoldsString的情况，编译器无法接受这种不完整的定义。

下面提供两种可行实现方式：

方式一：启用FlexibleInstances扩展 #

GHC的FlexibleInstances扩展允许实例类型参数使用具体类型，直接解决第一个报错问题。只需在代码开头添加扩展声明，保留你最初的实例定义即可：

{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}

data ParametricType a = TypeConstructor a

class GetsString a where
    getString :: a -> String

data HoldsString = HoldsString String

instance GetsString (ParametricType HoldsString) where
    getString (TypeConstructor (HoldsString str)) = str

方式二：给参数类型添加约束（符合Haskell 98标准） #

如果不想依赖扩展，可以先给HoldsString本身实例化GetsString，再给ParametricType定义一个带约束的通用实例——只要参数类型a实现了GetsString，ParametricType a就自动拥有该实例：

data ParametricType a = TypeConstructor a

class GetsString a where
    getString :: a -> String

data HoldsString = HoldsString String

instance GetsString HoldsString where
    getString (HoldsString str) = str

instance GetsString a => GetsString (ParametricType a) where
    getString (TypeConstructor x) = getString x

这种方式更通用，后续如果有其他类型需要通过ParametricType获取字符串，只需给该类型添加GetsString实例即可，无需修改ParametricType的实例代码。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Chris J Harris