为何fmap无法作用于元组？附Haskell代码报错示例

哈哈，这个坑我刚学Haskell的时候也踩过！先给你拆解一下问题所在，再给你几个解决办法~

首先，你得搞懂Haskell里Functor的基本要求：它只能作用于接受单个类型参数的类型构造器上。比如：

• 列表[]是单参数构造器（[] Int就是整数列表），所以天生符合Functor要求；
• Maybe也是单参数构造器（Maybe Int表示可能存在的整数），Just 4是Maybe Int的实例，所以fmap能直接用。

那元组为啥不行？因为元组是多参数类型构造器啊！比如你用的5元组(,,,,)，它需要5个类型参数才能变成具体类型（比如(Int,Int,Int,Int,Int)）。而Functor只认单参数的构造器，所以Haskell给元组的Functor实例是部分应用后的构造器——比如5元组的Functor实例是((,,,,) a b c d)，也就是固定前4个类型参数，只把第5个作为可变参数。

你直接写fmap (+3) (10,11,12,13,14)的时候，Haskell没办法自动推导出“固定前4个Int类型”的Functor约束，因为默认不允许这种非类型变量的约束，所以就报了那个错。

解决办法来了！ #

办法1：开启FlexibleContexts扩展，直接用fmap #

这是最简单的方式，开启扩展后Haskell就允许这种约束了，而且fmap会自动作用在元组的最后一个元素上：

Prelude> :set -XFlexibleContexts
Prelude> fmap (+3) (10,11,12,13,14)
(10,11,12,13,17)

注意哦，这里只会修改最后一个元素，这是元组Functor实例的设计规则——因为部分应用是从左到右固定参数的，所以Functor只能操作最后一个“可变”的位置。

办法2：如果想修改所有元素，别用Functor！ #

Functor的设计就是只能操作容器里的一个“焦点”元素，要是想给元组的每个元素都加3，你得自己写个工具函数，或者用 lens 库（先给你写个手动版的）：

-- 专门处理5元组的映射函数
map5Tuple :: (a -> b, c -> d, e -> f, g -> h, i -> j) 
          -> (a, c, e, g, i) 
          -> (b, d, f, h, j)
map5Tuple (f1, f2, f3, f4, f5) (x1, x2, x3, x4, x5) = 
  (f1 x1, f2 x2, f3 x3, f4 x4, f5 x5)

-- 调用的时候把每个元素的处理函数传进去
Prelude> map5Tuple ((+3),(+3),(+3),(+3),(+3)) (10,11,12,13,14)
(13,14,15,16,17)

要是你经常处理这种多元素元组的映射，也可以去了解一下Control.Lens库，它能更优雅地操作元组的任意位置。

办法3：手动解构重构（不推荐，太麻烦） #

要是不想开扩展也不想写函数，那就手动拆元组再拼回去：

Prelude> let t = (10,11,12,13,14) in (fst t, snd t, (\(a,b,c,d,e)->c) t, (\(a,b,c,d,e)->d) t, (+3) $ (\(a,b,c,d,e)->e) t)
(10,11,12,13,17)

当然这种方式写起来太啰嗦，除非迫不得已不然别用~

内容的提问来源于stack exchange，提问作者devio