能否为饱和状态的(->) a b编写含类型信息的通用Show实例？

当然可以！你完全不用手动为每一种a -> b的类型组合编写Show实例——借助Haskell的Typeable类型类和几个语言扩展，就能实现一个通用的解决方案，自动提取并展示函数的类型信息。

实现步骤 #

首先需要启用几个必要的语言扩展：

• FlexibleInstances：允许我们为带参数的类型（比如(->) a b）定义实例
• ScopedTypeVariables + TypeApplications：让我们能在实例中明确指定要获取类型信息的类型参数

然后结合Data.Typeable模块提供的typeRep函数，就能写出通用的Show实例：

{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}
{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables #-}
{-# LANGUAGE TypeApplications #-}

import Data.Typeable (Typeable, typeRep)

instance (Typeable a, Typeable b) => Show ((->) a b) where
  show _ = show (typeRep @a) ++ " -> " ++ show (typeRep @b)

代码解释 #

• Typeable类型类是Haskell的“运行时类型信息”机制，它允许我们在运行时获取类型的表示。几乎所有标准库类型都自动派生了Typeable，自定义类型只需要加上deriving Typeable即可。
• typeRep @a会生成对应a类型的TypeRep值，这个值本身带有Show实例，能直接转换成可读性强的类型字符串。
• 我们在show函数里忽略了函数参数_——因为Haskell中普通函数本身是不可序列化/展示的，而你的需求只关注类型信息，所以这完全符合预期。

测试示例 #

现在来验证一下效果：

*Main> f = id :: Int -> Int
*Main> f
Int -> Int

*Main> g = length :: String -> Int
*Main> g
[Char] -> Int

*Main> h = (+) :: Integer -> Integer -> Integer
*Main> h
Integer -> Integer -> Integer

-- 自定义类型的情况
*Main> data MyType = MyVal deriving (Typeable, Show)
*Main> k = (\x -> MyVal) :: Bool -> MyType
*Main> k
Bool -> MyType

注意事项 #

• 这个通用实例会匹配所有满足Typeable a和Typeable b的函数类型。如果你之后需要为某一特定函数类型编写自定义Show实例，只需要写出更具体的实例即可——Haskell的实例匹配规则会优先选择最具体的实例。
• 对于没有派生Typeable的类型，这个实例无法生效，不过你只需要在自定义类型的deriving子句中加上Typeable就能解决。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Michiel Borkent