如何在Haskell中借助Foldable容器与Functor实现toList函数

核心逻辑 #

你不需要自行实现列表的Foldable实例，给出的instance Foldable [] where fold = undefined只是习题给出的占位示例，标准库中已经有成熟的列表Foldable实现可以直接使用。
要结合Functor和Foldable实现toList，只需要两步操作：

• 利用Functor的fmap能力，把原容器中每个元素都包装成单元素列表，得到类型为c [a]的新容器
• 利用Foldable的fold能力，把容器中所有单元素列表通过列表的Monoid拼接规则合并，最终得到完整的元素列表

完整实现 #

toList :: (Functor c, Foldable c) => c a -> [a]
toList = fold . fmap (:[])

你也可以写成非点式的写法，逻辑完全一致：

toList :: (Functor c, Foldable c) => c a -> [a]
toList c = fold (fmap (:[]) c)

验证示例 #

你可以用常见容器测试实现的正确性：

• 对Maybe类型：
  • toList (Just 5) 先执行fmap (:[])得到Just [5]，执行fold后得到[5]
  • toList Nothing 先执行fmap (:[])得到Nothing，执行fold后得到[]
• 对列表类型：
  • toList [1,2,3] 先执行fmap (:[])得到[[1],[2],[3]]，执行fold后得到[1,2,3]

补充说明 #

标准库原生的Foldable类型类自带toList方法，它的实现是foldr (:) []，不需要依赖Functor约束。但你的习题要求必须同时结合两个类型类的能力，上面的实现完全符合要求，同时用到了Functor的映射能力和Foldable的折叠能力。 #

内容的提问来源于stack exchange，提问作者program.exe