Haskell声明Show类型类实例未实现导致运行内存溢出的原因是什么？

这一现象既不是GHC的bug，也和函数式编程范式、类型多态限制无关，是Haskell类型类默认实现的固有特性导致的无限递归问题。

核心原理 #

Haskell的类型类支持为方法设置默认实现，不同方法之间可互相调用作为默认逻辑：

• 你自定义的X类为f提供了完整的默认实现f a = a，因此仅写instance X T即可直接使用该实现，运行无异常。
• 标准库的Show类的两个核心方法show和showsPrec采用了互相调用的默认实现：
  • 默认show x = showsPrec 0 x ""
  • 默认showsPrec _ x s = show x ++ s
    该设计的目的是仅需开发者实现其中任意一个方法，另一个方法即可自动生效，但如果两个方法都未实现，就会触发无限递归：调用show会触发showsPrec，showsPrec执行时又会回调show，无限循环无法终止。

代码问题说明 #

第一段代码中仅声明instance Show T，既没有手动实现show/showsPrec任意一个方法，也没有通过deriving Show让编译器自动生成合法的实例实现，因此触发了上述无限递归逻辑。递归过程中会持续申请栈内存、拼接字符串，最终导致栈溢出或内存被占满，和你观察到的运行现象完全一致。

注意：编译阶段GHC已经给出了No explicit implementation for either ‘showsPrec’ or ‘show’的警告，就是在提示你Show实例缺少必要的方法实现，存在运行风险。

修复方案 #

除了你提供的通过deriving Show自动派生实例的方案外，也可以手动实现Show实例的任意一个核心方法，同样可以正常运行：

instance Show T where
  show AA = "AA"
  show BB = "BB"

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Batuhan Tekmen