Haskell如何通过Injection类实现IO异常到MonadError自动映射？

你遇到的类型歧义错误根源在于：类型变量e1仅出现在try'的约束上下文，没有出现在函数的参数或返回值类型中，GHC无法在调用时自动推断你想要捕获的具体异常类型，因此触发编译错误。同时try函数本身要求调用者明确指定要捕获的异常类型，你的原始签名没有提供指定该类型的途径。

方案1：启用扩展显式指定异常类型（最灵活） #

这是最推荐的方案，支持捕获任意指定的异常类型并注入到目标错误类型中：
首先在文件头的扩展声明中添加两个扩展：

{- cabal:
build-depends: base
             , mtl
default-extensions: FlexibleInstances
                  , MultiParamTypeClasses
                  , ScopedTypeVariables
                  , AllowAmbiguousTypes
                  , TypeApplications
-}

函数try'的实现不需要修改，调用时通过类型应用显式指定要捕获的异常类型即可，示例调用：

-- 捕获 IOException 并注入到自定义错误类型中
readFileSafe :: (MonadIO m, MonadError MyError m, Injection IOException MyError) => FilePath -> m String
readFileSafe path = try' @IOException (readFile path)

方案2：使用函数依赖消除歧义 #

如果你希望固定错误类型e2时自动匹配对应的源异常类型，可以修改Injection类添加函数依赖：

-- 函数依赖表示源类型a唯一决定目标类型b
class Injection a b | a -> b where
  inject :: a -> b

instance Injection a a where
  inject = id

这种方案下不需要AllowAmbiguousTypes扩展，GHC可以通过函数依赖自动推导类型，但灵活性更低，一种异常类型只能映射到一种目标错误类型。

#!/bin/env cabal
{- cabal:
build-depends: base
             , mtl
default-extensions: FlexibleInstances
                  , MultiParamTypeClasses
                  , ScopedTypeVariables
                  , AllowAmbiguousTypes
                  , TypeApplications
-}

import Control.Exception (Exception, try, IOException)
import Control.Monad.Except

-- 自定义错误类型
data AppError = IOErr IOException | OtherErr String deriving Show

class Injection a b where
  inject :: a -> b

instance Injection a a where
  inject = id

instance Injection IOException AppError where
  inject = IOErr

try' :: forall m e1 e2 a. (MonadIO m, Exception e1, MonadError e2 m, Injection e1 e2) => IO a -> m a
try' x = do
  r <- liftIO (try x)
  case r of
    Left (e :: e1) -> throwError $ (inject e :: e2)
    Right a -> pure a

main :: IO ()
main = do
  res <- runExceptT (try' @IOException (readFile "nonexistent.txt")) :: IO (Either AppError String)
  print res

内容的提问来源于stack exchange，提问作者carbolymer