Haskell中StateT的Functor实例实现报错：无法推导Functor k1的问题排查与解决

嘿，我来帮你搞定这个报错问题～

问题原因分析 #

你手动给<$>加上的forall k a b s.类型签名是“搞事情”的根源！

在instance Functor k => Functor (StateT s k)这个声明里，我们已经限定了k是一个Functor。但你手动写的forall重新引入了一套全新的类型变量——这里的k和instance上下文里的k不是同一个东西！编译器把它当成了k1（一个完全陌生的类型），自然找不到它的Functor约束，所以就抛出了那个“无法推导Functor k1”的错误。

解决办法 #

最简单的修复方式就是删掉手动添加的forall和对应的类型签名，让Haskell的类型推导自动处理：

instance Functor k => Functor (StateT s k) where
  (<$>) f st1 = StateT $ \s -> mapFunc <$> (runStateT st1 s)
    where
      mapFunc :: (a, s) -> (b, s)
      mapFunc = \(a, s) -> (f a, s)

如果你确实想显式写出类型签名（比如为了可读性），那要确保forall绑定的类型变量和instance的完全一致，并且只对需要泛化的变量做绑定：

instance Functor k => Functor (StateT s k) where
  (<$>) :: forall a b. (a -> b) -> StateT s k a -> StateT s k b
  (<$>) f st1 = StateT $ \s -> mapFunc <$> (runStateT st1 s)
    where
      mapFunc :: (a, s) -> (b, s)
      mapFunc = \(a, s) -> (f a, s)

这里我们只对a和b做forall绑定，s和k沿用instance声明里的变量，这样编译器就能正确识别到k已经带有Functor约束了。

验证修复效果 #

现在再运行你给的测试用例：

runStateT ((+1) <$> (pure 2) :: StateT Int List Int) 0

应该能正常返回[(3,0)]啦～

备注：内容来源于stack exchange，提问作者zichao liu