我怎样才能收回一GADT分享?(How can I recover sharing in a GAD

2019-07-31 07:12发布

在Haskell中类型安全的可观察共享安迪·吉尔介绍如何恢复已经存在的Haskell的水平,在DSL共享。 他的溶液在实现数据具体化包 。 可这种方法进行修改与GADTs工作? 例如,鉴于此GADT:

data Ast e where
  IntLit :: Int -> Ast Int
  Add :: Ast Int -> Ast Int -> Ast Int
  BoolLit :: Bool -> Ast Bool
  IfThenElse :: Ast Bool -> Ast e -> Ast e -> Ast e

我想通过将上述AST以恢复共享

type Name = Unique

data Ast2 e where
  IntLit2 :: Int -> Ast2 Int
  Add2 :: Ast2 Int -> Ast2 Int -> Ast2 Int
  BoolLit2 :: Bool -> Ast2 Bool
  IfThenElse2 :: Ast2 Bool -> Ast2 e -> Ast2 e -> Ast2 e
  Var :: Name -> Ast2 e

通过函数的方式

recoverSharing :: Ast -> (Map Name, Ast2 e1, Ast2 e2)

(我不知道的类型recoverSharing 。)

请注意,我不关心通过让结构引入新的绑定,但只有在恢复上的哈斯克尔水平存在的共享。 这就是为什么我有recoverSharing返回Map

如果它不能为可重用的组件来完成,可以把它至少可以为特定GADT做了什么?

Answer 1:

有趣的益智! 事实证明,你可以使用带有GADTs数据具体化。 你需要的是隐藏在一个存在的类型的包装。 的类型可以在以后通过在图案匹配来检索Type数据类型。

data Type a where
  Bool :: Type Bool
  Int :: Type Int

data WrappedAst s where
  Wrap :: Type e -> Ast2 e s -> WrappedAst s

instance MuRef (Ast e) where
  type DeRef (Ast e) = WrappedAst
  mapDeRef f e = Wrap (getType e) <$> mapDeRef' f e
    where
      mapDeRef' :: Applicative f => (forall b. (MuRef b, WrappedAst ~ DeRef b) => b -> f u) -> Ast e -> f (Ast2 e u)
      mapDeRef' f (IntLit i) = pure $ IntLit2 i
      mapDeRef' f (Add a b) = Add2 <$> (Var Int <$> f a) <*> (Var Int <$> f b)
      mapDeRef' f (BoolLit b) = pure $ BoolLit2 b
      mapDeRef' f (IfThenElse b t e) = IfThenElse2 <$> (Var Bool <$> f b) <*> (Var (getType t) <$> f t) <*> (Var (getType e) <$> f e)

getVar :: Map Name (WrappedAst Name) -> Type e -> Name -> Maybe (Ast2 e Name)
getVar m t n = case m ! n of Wrap t' e -> (\Refl -> e) <$> typeEq t t'

这里是整个代码: https://gist.github.com/3590197

编辑:我喜欢使用的Typeable在其他的答案。 所以我做了一个版本,我的代码Typeable太: https://gist.github.com/3593585 。 该代码是显著更短。 Type e ->被换成Typeable e =>其中也有一个缺点:我们不再知道可能的类型仅限于IntBool ,这意味着必须有一个Typeable e在约束IfThenElse



Answer 2:

我会尽力证明这是可以针对特定GADTs来完成,使用GADT作为一个例子。

我将使用Data.Reify包。 这需要我来定义,其中recusive位置由参数更换了新的数据结构。

data AstNode s where
  IntLitN :: Int -> AstNode s
  AddN :: s -> s -> AstNode s
  BoolLitN :: Bool -> AstNode s
  IfThenElseN :: TypeRep -> s -> s -> s -> AstNode s

请注意,我删除了很多,在原GADT是可用的类型信息。 对于前三种构造很清楚什么关联的类型是(INT,INT和布尔)。 对于最后一个,我会记得使用TypeRep(Data.Typeable可用)的类型。 实例为MuRef,通过具体化包所需的,如下所示。

instance Typeable e => MuRef (Ast e) where
  type DeRef (Ast e)     = AstNode
  mapDeRef f (IntLit a)  = pure $ IntLitN a
  mapDeRef f (Add a b)   = AddN <$> f a <*> f b
  mapDeRef f (BoolLit a) = pure $ BoolLitN a
  mapDeRef f (IfThenElse a b c :: Ast e) = 
    IfThenElseN (typeOf (undefined::e)) <$> f a <*> f b <*> f c

现在,我们可以使用reifyGraph恢复共享。 然而,很多类型的信息丢失。 让我们试着恢复它。 我改变了你的AST2的定义略有:

data Ast2 e where
  IntLit2 :: Int -> Ast2 Int
  Add2 :: Unique -> Unique -> Ast2 Int
  BoolLit2 :: Bool -> Ast2 Bool
  IfThenElse2 :: Unique -> Unique -> Unique -> Ast2 e

从具体化包中的图形看起来像这样(其中e = AstNode):

data Graph e = Graph [(Unique, e Unique)] Unique    

允许使一个新的图形数据结构,其中我们可以存储AST2 INTAST2布尔分开(因此,这里的类型信息已被恢复):

data Graph2 = Graph2 [(Unique, Ast2 Int)] [(Unique, Ast2 Bool)] Unique 
            deriving Show

现在,我们只需要找到从图形AstNode(reifyGraph的结果)Graph2功能:

recoverTypes :: Graph AstNode -> Graph2
recoverTypes (Graph xs x) = Graph2 (catMaybes $ map (f toAst2Int) xs) 
                                   (catMaybes $ map (f toAst2Bool) xs) x where
  f g (u,an) = do a2 <- g an
                  return (u,a2)

  toAst2Int (IntLitN a) = Just $ IntLit2 a
  toAst2Int (AddN a b)  = Just $ Add2 a b
  toAst2Int (IfThenElseN t a b c) | t == typeOf (undefined :: Int) 
                        = Just $ IfThenElse2 a b c
  toAst2Int _           = Nothing

  toAst2Bool (BoolLitN a) = Just $ BoolLit2 a
  toAst2Bool (IfThenElseN t a b c) | t == typeOf (undefined :: Bool) 
                          = Just $ IfThenElse2 a b c
  toAst2Bool _            = Nothing

让我们做一个例子:

expr = Add (IntLit 42) expr  

test = do
  graph <- reifyGraph expr
  print graph
  print $ recoverTypes graph

打印:

let [(1,AddN 2 1),(2,IntLitN 42)] in 1
Graph2 [(1,Add2 2 1),(2,IntLit2 42)] [] 1

第一行告诉我们,reifyGraph已正确恢复共享。 第二行告诉我们,只有AST2 int已经发现(这也是正确的)。

这种方法对于其他具体GADTs容易适应,但我看不出它如何能进行完全通用。

完整的代码可以在这里找到http://pastebin.com/FwQNMDbs 。



文章来源: How can I recover sharing in a GADT?
标签: haskell dsl gadt