GHC重叠实例下bar类型可推导但foo'失败的原因及解决方法

示例代码：

class Foo a  where
  foo :: a -> a

instance Foo a where
  foo = id

instance {-# OVERLAPPING #-} Foo Int where
  foo x = x + 1

bar () = foo

foo'   = foo

GHC能正确推导bar的类型为bar :: Foo a => () -> a -> a，但推导foo'时会抛出错误：

Overlapping instances for Foo a0 arising from a use of ‘foo’

原因解析 #

核心差异来自单态限制（Monomorphism Restriction）：

• 对于bar () = foo这种带显式参数的函数绑定，GHC默认不会触发单态限制，会推导完全多态的类型。此时foo作为返回值，其类型a->a的约束Foo a被提升为bar的顶层约束，不需要确定具体的a类型，也就不会触发实例选择，因此不会报错。
• 对于foo' = foo这种无参数的绑定，GHC默认会触发单态限制，尝试将其推导为单态类型。这时候GHC需要为foo的类型变量a确定一个具体实例，但存在重叠的Foo a（通用实例）和Foo Int（重叠实例），GHC无法自动选择，因此抛出重叠实例的错误。

解决方法 #

关闭单态限制即可让GHC自动推导foo'的多态类型：
在编译时添加-XNoMonomorphismRestriction选项，或者在代码开头添加语言扩展声明：

{-# LANGUAGE NoMonomorphismRestriction #-}

开启该扩展后，GHC会为foo'推导预期的多态类型Foo a => a -> a，不再尝试强制实例化单态类型，也就不会触发重叠实例的冲突。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者141592653