Haskell定义String与列表类型类实例时为何出现[Char]重叠报错

报错原因 #

Haskell的类型类实例匹配规则是：先匹配实例头，再校验实例约束，约束不会影响实例的匹配判定，只要实例头匹配成功，就会进入候选实例列表，约束是实例选中之后才会验证的条件。

你调用getHello "hello"时，传入参数的类型是String（等价于[Char]），需要匹配Example [Char]的实例，此时会先扫描所有已定义的实例头：

• 第一个实例头是Example String，因为String是[Char]的类型别名，完全匹配Example [Char]，进入候选
• 第二个实例头是Example [a]，将类型变量a替换为Char后，实例头也匹配Example [Char]，同样进入候选

此时两个候选实例优先级一致，直接触发重叠实例报错，根本不会走到校验第二个实例的Example a约束是否满足的步骤，所以即使你没有定义Example Char的实例，也会先报重叠错误。

解决方法 #

可以通过GHC的实例重叠标注扩展解决，给更具体的实例添加更高优先级的标注：

{-# LANGUAGE TypeSynonymInstances #-}
{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}

main = do
  print "hello"
  print $ getHello $ "hello"


class Example a where
  getHello :: a -> String

-- 给更具体的String实例标注为更高优先级的可重叠实例
instance {-# OVERLAPS #-} Example String where
  getHello _ = "blablabla"

-- 也可选择给更通用的列表实例标注为可被覆盖
-- instance {-# OVERLAPPABLE #-} Example a => Example [a] where
instance Example a => Example [a] where
  getHello v = undefined

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