Как я могу улучшить свое понимание системы Haskell Type?

После многократного вмешательства в генератор случайных чисел я пришел к выводу, что мое понимание системы типа Haskell является неполным, если оно вообще отсутствует.

Вот пример. Я пытаюсь создать поток событий времени Пуассона:

После того, как тыкаешься, я "исправил" его, изменив последнюю строку:

Теперь я хотел использовать арифметику с ограниченной точностью, поэтому я изменил следующую строку:

Итак, я начинаю приходить к выводу, что я действительно не знаю, что делаю. Итак:

Ответы

Ответ 1

Проблема здесь в том, что GHC не может автоматически определить, какой RealFloat вы хотите использовать. Вы закодировали все в терминах RealFloat, а в main вы не предоставили конкретный тип для его использования, поэтому он останавливается и говорит "не мог понять". Вы можете исправить это, изменив хотя бы одну из ваших подписей типа, чтобы использовать Float или Double специально, но лучшим решением является просто указать, какой тип он должен находиться в main, например:

main = printAll $ take 10 (infinitePoissonStream 1.0 0.0 myGen :: [Double])

Когда вы добавляете [Double] в эту строку, вы явно указываете GHC, тип которого используется во время выполнения. Без этого он знает, как использовать RealFloat r и Random r, и выбрать несколько типов, а именно Float и Double. Либо будет работать для этого случая, но компилятор этого не знает.

Кроме того, я бы предложил несколько стилистических изменений, чтобы избавиться от некоторых из этих парнов:

import System.Random
import Numeric

bround :: (RealFloat r, Integral b) => b -> r -> r
bround places x = fromIntegral (round $ x * e) / e
       where e = 10.0 ^ places
       -- exp is a pre-defined function, shouldn't name a variable with it

-- Even if it trivial, you should add type signatures, it really helps others read your code faster
rndp = bround 4
myGen = mkStdGen 1278267

-- function application before operator application means you can remove some parens
infinitePoissonStream :: (RandomGen g, Random r, RealFloat r) => r -> r -> g -> [r]
infinitePoissonStream rate start gen = next : infinitePoissonStream rate next newGen
        where  (rvalue, newGen) = random gen
               next = start - log rvalue / rate

-- Start a new line at the beginning of a do block, the indentations are nicer
printAll :: (RealFloat r) => [r] -> IO ()
printAll []     = return ()
printAll (x:xs) = do
    putStrLn $ showFFloat (Just 8) x ""
    printAll xs

-- No need for a do block with only one statement
main = printAll $ take 10 (infinitePoissonStream 1.0 0.0 myGen :: [Double])

Эти изменения происходят главным образом из hlint.

Ответ 2

Что касается того, как вы можете больше узнать о том, как отлаживать эту проблему, вот трюк, который очень помог мне. Всякий раз, когда я полностью озадачен сообщением вроде этого, я делаю следующее:

Если есть подпись типа в рассматриваемой функции, удалите ее и посмотрите, что-нибудь изменится. Если он компилируется, спросите ghci, что это за тип (используя :t). Если он не компилируется, по крайней мере сообщение об ошибке может быть достаточно разным, чтобы дать вам еще один ключ.
Если нет сигнатуры типа, добавьте ее. Даже если он не компилируется, сообщение об ошибке может дать вам еще один ключ.
Если это не помогает, временно добавьте объявления типов в каждое из выражений функции. (Часто вам нужно разбить некоторые выражения, чтобы увидеть, что действительно происходит. Возможно, вам также потребуется временно включить прагму ScopedTypeVariables.) Скомпилируйте снова и проверьте сообщения об ошибках.

Это последнее - больше работы, но я многому научился в этом упражнении. Обычно это указывает точное место, где есть несоответствие между тем, что, по моему мнению, является типом, и тем, что GHC считает типом.

Если бы я делал последнее в своем коде, изменения могли бы выглядеть примерно так. Обратите внимание, что ошибка теперь указывает на функцию main вместо функции printAll, которая помогает нам выяснить, где ее исправить.

printAll :: (RealFloat r) => [r] -> IO ()
printAll []     = return ()
printAll (x:xs) = do
  let temp1=showFFloat (Just 8) x "" :: String
  putStrLn temp1 :: IO ()
  printAll xs :: IO ()

main = do
  let temp2 = take 10 (infinitePoissonStream 1.0 0.0 myGen ) :: (RealFloat r) => [r]
  -- but if you make this change, it compiles:
  -- let temp2 = take 10 (infinitePoissonStream 1.0 0.0 myGen ) :: [Double]
  printAll temp2

И, конечно, как только я исправлю ошибку компиляции, я еще раз взгляну на исходное сообщение об ошибке, чтобы узнать, могу ли я это понять сейчас.