Haskell类型转字符串：如何通过类型应用实现converter？

你想要的是仅通过类型参数就能直接获取对应类型的字符串表示，不需要传入实际值或手动处理Proxy的冗余信息，这个需求可以通过结合Typeable类型类和GHC的类型应用扩展优雅实现。

方案1：封装成通用类型类（推荐） #

我们可以定义一个自定义类型类，把Typeable的类型表示逻辑封装起来，让用户只需要通过类型应用调用即可：

{-# LANGUAGE AllowAmbiguousTypes #-}
{-# LANGUAGE TypeApplications    #-}
{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables #-}

import Data.Typeable (Typeable, typeRep)
import Data.Proxy (Proxy(..))

-- 定义类型类，用于获取类型的字符串名称
class TypeName a where
  typeName :: String

-- 为所有Typeable的类型自动推导实例
instance Typeable a => TypeName a where
  typeName = show $ typeRep (Proxy @a)

使用方式非常简洁，直接通过类型应用指定目标类型：

-- 输出 "Int"
main = print $ typeName @Int

-- 输出 "[Char]"
main = print $ typeName @String

这个方案的优势在于：

• 完全屏蔽了Proxy的细节，用户不用关心内部如何传递类型信息
• 大部分标准库类型都自带Typeable实例，无需手动编写
• 自动处理复杂类型（比如列表、元组）的字符串表示

方案2：更高效的无Proxy版本 #

如果追求运行时效率，可以使用Proxy#（GHC内部的无装箱类型代理）来避免创建Proxy值，进一步优化：

{-# LANGUAGE AllowAmbiguousTypes #-}
{-# LANGUAGE TypeApplications    #-}
{-# LANGUAGE UnboxedTuples       #-}

import GHC.Exts (Proxy#)
import Data.Typeable (typeRep#)
import GHC.Show (showTypeRep)

typeName :: forall a. Typeable a => String
typeName = showTypeRep (typeRep# (Proxy# :: Proxy# a))

使用方式和上面完全一致，但内部不会产生额外的Proxy运行时值，性能更优。

自定义类型名称（可选） #

如果你对TypeRep默认的字符串格式不满意（比如想把[] Int改成[Int]），可以手动为特定类型编写实例：

instance TypeName Bool where
  typeName = "Bool"

instance TypeName a => TypeName [a] where
  typeName = "[" ++ typeName @a ++ "]"

-- 此时 typeName @[Int] 会输出 "[Int]" 而不是 "[] Int"

为什么这比你之前的方案更好？ #

你之前尝试用Proxy但需要移除字符串中的Proxy，是因为直接show Proxy @Int会输出Proxy Int，而我们的方案是通过typeRep获取目标类型本身的表示，完全不会包含Proxy的信息，从根源上避免了字符串处理的麻烦，既优雅又不易出错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Reygoch