Миран Липовача - Изучай Haskell во имя добра!

Также можно создавать классы типов, которые являются подклассами других классов типов. Декларация класса Numдовольно длинна, но вот её начало:

class (Eq a) => Num a where

...

Как уже говорилось ранее, есть множество мест, куда мы можем втиснуть ограничения на класс. Наша запись равнозначна записи class Num a where, но мы требуем, чтобы тип aимел экземпляр класса Eq. Это означает, что мы должны определить для нашего типа экземпляр класса Eqдо того, как сможем сделать для него экземпляр класса Num. Прежде чем некоторый тип сможет рассматриваться как число, мы должны иметь возможность проверять значения этого типа на равенство.

Ну вот и всё, что надо знать про наследование, – это просто ограничения на класс типа-параметра при объявлении класса. При написании тел функций в декларации класса или при их определении в экземпляре класса мы можем полагать, что тип aимеет экземпляр для класса Eqи, следовательно, допускается использование операторов ==и /=со значениями этого типа.

Но как тип Maybeи списковый тип сделаны экземплярами классов? Тип Maybeотличается, скажем, от типа TrafficLightтем, что Maybeсам по себе не является конкретным типом – это конструктор типов, который принимает один тип-параметр (например, Char), чтобы создать конкретный тип (как Maybe Char). Давайте посмотрим на класс Eqещё раз:

class Eq a where

(==) :: a –> a –> Bool

(/=) :: a –> a –> Bool

x == y = not (x /= y)

x /= y = not (x == y)

Из декларации типа мы видим, что aиспользуется как конкретный тип, потому что все типы в функциях должны быть конкретными (помните, мы обсуждали, что не можем иметь функцию типа a –> Maybe, но можем – функцию типа: a –> Maybe aили Maybe Int –> Maybe String). Вот почему недопустимо делать что-нибудь в таком роде:

instance Eq Maybe where

...

Ведь, как мы видели, идентификатор aдолжен принимать значение в виде конкретного типа, а тип Maybeне является таковым. Это конструктор типа, который принимает один параметр и производит конкретный тип.

Было бы скучно прописывать instance Eq (Maybe Int) where, instance Eq (Maybe Char) whereи т. д. для всех существующих типов. Вот почему мы можем записать это так:

instance Eq (Maybe m) where

Just x == Just y = x == y

Nothing == Nothing = True

_ == _ = False

Это всё равно что сказать, что мы хотим сделать для всех типов формата Maybe < нечто >экземпляр класса Eq. Мы даже могли бы записать (Maybe something), но обычно программисты используют одиночные буквы, чтобы придерживаться стиля языка Haskell. Выражение (Maybe m)выступает в качестве типа aв декларации class Eq a where. Тип Maybeне является конкретным типом, а Maybe m– является. Указание типа-параметра ( mв нижнем регистре) свидетельствует о том, что мы хотим, чтобы все типы вида Maybe m, где m– любой тип, имели экземпляры класса Eq.

Однако здесь есть одна проблема. Заметили? Мы используем оператор ==для содержимого типа Maybe, но у нас нет уверенности, что то, что содержит тип Maybe, может быть использовано с методами класса Eq. Вот почему необходимо поменять декларацию экземпляра на следующую:

instance (Eq m) => Eq (Maybe m) where

Just x == Just y = x == y

Nothing == Nothing = True

_ == _ = False

Нам пришлось добавить ограничение на класс. Таким объявлением экземпляра класса мы утверждаем: необходимо, чтобы все типы вида Maybe mимели экземпляр для класса Eq, но при этом тип m(тот, что хранится в Maybe) также должен иметь экземпляр класса Eq. Такой же экземпляр породил бы сам язык Haskell, если бы мы воспользовались директивой deriving.

В большинстве случаев ограничения на класс в декларации класса используются для того, чтобы сделать класс подклассом другого класса. Ограничения на класс в определении экземпляра используются для того, чтобы выразить требования к содержимому некоторого типа. Например, в данном случае мы требуем, чтобы содержимое типа Maybeтакже имело экземпляр для класса Eq.

При создании экземпляров, если вы видите, что тип использовался как конкретный при декларации (например, a –> a –> Bool), а вы реализуете экземпляр для конструктора типов, следует предоставить тип-параметр и добавить скобки, чтобы получить конкретный тип.