Haskell实现TAPL算术表达式语义时构造子重复声明问题求解

Haskell 默认不允许同一个作用域内的多个代数数据类型使用同名构造子，你遇到的报错正是因为同时在 Expr 和 NV 两个类型里定义了 Zero 和 Succ 导致的。
对应TAPL的语义，有两种常用的实现方案：

方案1：省略单独的NV类型，用谓词区分子集（最推荐） #

TAPL 中的nv本身就是Expr的语法子集，不需要单独定义类型，只需要新增一个数值判断函数即可，直接删掉你代码里重复的V和NV类型定义就行，修改后的完整代码如下：

data Expr = Tr | Fl | IfThenElse Expr Expr Expr | IsZero Expr  | Succ Expr | Pred Expr | Zero
     deriving (Show, Eq)

-- 判断一个Expr是否为数值，对应书中的nv定义
isNV :: Expr -> Bool
isNV Zero = True
isNV (Succ t) = isNV t
isNV _ = False

ssos :: Expr -> Expr
-- PAGE 44
-- E-IFTRUE
ssos (IfThenElse Tr t2 t3) = t2
-- E-IFFALSE
ssos (IfThenElse Fl t2 t3) = t3
-- E-IF
ssos (IfThenElse t1 t2 t3) = let t' = ssos t1 in IfThenElse t' t2 t3
-- PAGE 48
-- E-SUCC
ssos (Succ t1) = let t' = ssos t1 in Succ t'
-- E-PREDZERO
ssos (Pred Zero) = Zero
-- E-PREDSUCC：E-PRED规则已先对t1求值，走到该分支时Succ的参数必然是nv
ssos (Pred (Succ nv1)) = nv1
-- E-PRED
ssos (Pred t1) = let t' = ssos t1 in Pred t'
-- E-ISZEROZERO
ssos (IsZero Zero) = Tr
-- E-ISZEROSUCC：同理，走到该分支时Succ的参数必然是nv
ssos (IsZero (Succ nv1)) = Fl
-- E-ISZERO
ssos (IsZero t1) = let t' = ssos t1 in IsZero t'

如果需要严格匹配规则里的nv约束，可以给对应模式加上守卫：

ssos (Pred (Succ nv1)) | isNV nv1 = nv1
ssos (IsZero (Succ nv1)) | isNV nv1 = Fl

方案2：强类型区分NV，用前缀区分构造子 #

如果你需要在类型层面就禁止非法的数值构造，可以给NV的构造子加前缀避免命名冲突，再定义一个注入构造子把NV转为Expr类型：

data NV = NZero | NSucc NV deriving (Show, Eq)
-- 新增NVExpr构造子将数值注入到Expr类型
data Expr = Tr | Fl | IfThenElse Expr Expr Expr | IsZero Expr  | Succ Expr | Pred Expr | Zero | NVExpr NV
     deriving (Show, Eq)

-- 后续求值规则对应调整匹配逻辑即可，和书上的语义对应关系不变

内容的提问来源于stack exchange，提问作者dejsdukes