Data.Data

module Data.Typeable

class Typeable a => Data a where Источник

Класс Data включает фундаментальный примитив gfoldl для свёртки применений конструкторов, то есть термов. Этот примитив можно инстанцировать несколькими способами для отображения по непосредственным подтермам терма; см. комбинаторы gmap, описанные далее в этом классе. На самом деле программисту, пишущему обобщённый код, необязательно использовать изобретательный примитив gfoldl — вместо него можно воспользоваться интуитивно понятными комбинаторами gmap. Примитив gfoldl дополняется средствами для запроса конструкторов верхнего уровня, преобразования представлений конструкторов в полноценные термы и перечисления всех возможных конструкторов типа данных. Это дополнение позволяет поддерживать такие сценарии обобщённого программирования, как чтение, вывод, проверка равенства и генерация термов.

Комбинаторы gmapT, gmapQ, gmapM и т. д. имеют определения по умолчанию через gfoldl, что оставляет возможность предоставлять определения, специфичные для конкретных типов данных. (Включение комбинаторов gmap в класс Data позволяет программисту или компилятору выводить специализированный, возможно более эффективный код для каждого типа данных. Примечание: gfoldl имеет более высокий порядок, чем комбинаторы gmap. Это проверяется в текущих экспериментах по сравнительному тестированию. Возможно, комбинаторы gmap будут вынесены из класса Data.)

Концептуально определение комбинаторов gmap через примитив gfoldl требует идентификации аргументов функции gfoldl. С технической точки зрения также необходимо идентифицировать конструктор типа c, чтобы построить результирующий тип из типа свёрнутого терма.

В определениях комбинаторов gmapQx мы используем фиктивные конструкторы типов для c в типе gfoldl, поскольку результирующий тип запроса не зависит от (полиморфного) типа аргумента-терма. В определении gmapQl мы просто используем обычный постоянный конструктор типа, поскольку gfoldl и так является левоассоциативным и поэтому хорошо подходит для свёртки левоассоциативной бинарной операции по непосредственным подтермам. В определении gmapQr требуются дополнительные усилия. Мы используем приём с накоплением высшего порядка, чтобы согласовать левоассоциативное применение конструктора с правоассоциативной бинарной операцией (например, (:)). Если запрос должен вычислить значение типа r, результирующим типом в обобщённой свёртке будет r -> r. Поэтому результат свёртки — это функция, которой мы в конце передаём правую единицу.

С параметром -XDeriveDataTypeable GHC может автоматически генерировать экземпляры класса Data. Например, для объявления

data T a b = C1 a b | C2 deriving (Typeable, Data)

GHC сгенерирует экземпляр, эквивалентный следующему:

instance (Data a, Data b) => Data (T a b) where
    gfoldl k z (C1 a b) = z C1 `k` a `k` b
    gfoldl k z C2       = z C2

    gunfold k z c = case constrIndex c of
                        1 -> k (k (z C1))
                        2 -> z C2

    toConstr (C1 _ _) = con_C1
    toConstr C2       = con_C2

    dataTypeOf _ = ty_T

con_C1 = mkConstr ty_T "C1" [] Prefix
con_C2 = mkConstr ty_T "C2" [] Prefix
ty_T   = mkDataType "Module.T" [con_C1, con_C2]

Это подходит для типов данных, которые экспортируются прозрачно.

    instance (Data a, ...) => Data (T a)

    instance (Data a, Data b, ...) => Data (T a b)