如何在 Haskell 中将自定义类型转换为整数？

如何解决如何在 Haskell 中将自定义类型转换为整数？

我正在尝试在 Haskell 中使用我自己的数据类型来处理质数，但我目前遇到了一些问题。

newtype Prime = Prime Integer deriving (Eq,Ord,Typeable,Show)

只要我对质数进行任何数字运算（例如下面的“phi”函数），我就想将结果作为整数处理，但我不知道该怎么做。

phi :: Prime -> Prime -> Integer
phi p q = (p-1)*(q-1)

phi 应该返回一个整数，因为它不再是质数了。我得到的只是预期的错误消息：

    • Couldn't match expected type ‘Integer’ with actual type ‘Prime’
    • In the expression: (p - 1) * (q - 1)
      In an equation for ‘genPhi’: genPhi p q = (p - 1) * (q - 1)

那么如何将我的自定义类型转换为整数？我对 Haskell 没有太多经验。

解决方法

您可以将 Integer 从 Prime 数据构造函数中解包出来：

genPhi :: Prime -> Prime -> Integer
genPhi (Prime p) (Prime q) = (p-1) * (q-1)

如果您在现有类型上有一个简单的 newtype 包装器，一个很好的技巧是使用 DerivingVia 扩展：

{-# LANGUAGE DerivingVia #-}

newtype Prime = Prime { unPrime :: Integer }
   deriving Num via Integer

phi :: Prime -> Prime -> Integer
phi p q = unPrime $ (p-1)*(q-1)

鉴于此，您可以说：

*Main> phi (Prime 3) (Prime 5)
8

此外，所有其他数字运算将自动适用于您的 Prime 类型，只需使用它们的 Integer 等效项即可。

有关详细信息，请参阅 deriving via。

注意正如评论中所指出的，这并不意味着 GHC 会以任何方式确保这些操作的结果是 Prime；它只是让您提升底层操作。（但无论如何，如果没有派生机制，您可能会犯同样的错误。）如果您的程序保持 Prime 构造函数始终表示参数是素数的不变式，那么不要使用此技巧。这通常不是问题，因为不变量没有明确定义或易于执行，构造函数只是作为提醒。但最好明确这一点，如果您非常依赖它，就不要使用推导技巧。