Core Haskell将函数应用于函数是什么意思？

Question

我为Core Haskell编写了一个自定义的漂亮打印机，以便更好地研究Core的结构。这台漂亮的打印机的要点是它需要一个CoreModule，并在输出中包含数据构造函数，默认情况下Outputable实现看起来没有。

这里是我上运行的漂亮打印机模块的代码：

module Bar2 where 

add :: Int -> Int -> Int 
add a b = a + b 

add2 a b = a + b 

这里是漂亮的打印输出：

------------------------------- Module Metadata -------------------------------- 
Module { "main" :: modulePackageId, "Bar2" :: moduleName } 
-------------------------------- Type Bindings --------------------------------- 
[r0 :-> Identifier ‘add’, rjH :-> Identifier ‘add2’] 
-------------------------------- Core Bindings --------------------------------- 
NonRec (Id "add2") 
     (Lam (TyVar "a") 
      (Lam (Id "$dNum") 
       (Lam (Id "a1") 
         (Lam (Id "b") 
          (App (App (App (App (Var (Id "+")) 
               (Type (TyVar (TyVar "a")))) 
              (Var (Id "$dNum"))) 
            (Var (Id "a1"))) 
           (Var (Id "b"))))))) 

NonRec (Id "add") 
     (Lam (Id "a") 
      (Lam (Id "b") 
       (App (App (App (App (Var (Id "+")) 
            (Type (TyConApp (Int) []))) 
           (Var (Id "$fNumInt"))) 
          (Var (Id "a"))) 
         (Var (Id "b"))))) 
--------------------------------- Safe Haskell --------------------------------- 
Safe 
------------------------------------- End -------------------------------------- 

什么是困惑我的是，在这两个实例中，Core似乎在接受参数前将+函数以及一些$dNum或$fNumInt应用类型变量或类型构造函数。

对于add函数，类型也是明确给出的，而add2由编译器推理决定。这似乎也影响了lambda函数链需要评估的参数数量，其中add需要2个，而add2需要4个。

这是什么意思？

Answer 1

核心几乎是SystemF（技术上SystemFC）。在SystemF中，类型变量也需要是该函数的参数。在你的榜样，哈斯克尔推断

add2 :: Num a => a -> a -> a 
add2 a b = a + b 

这解释了TyVar "a"参数add2。

此外，Haskell必须找到一种方法，根据参数a和b的类型是什么类型，调度到“右”功能集合Num功能。它通过为每个类型类约束创建一个字典参数。这是Id $dNum的说法。在add的情况下，Haskell已经知道哪个字典可以找到合适的(+)函数，因为它知道它知道该操作在Int（所以不需要传入：它只是$fNumInt）。

本质上，发生在引擎盖下的是，对于每个类型类Haskell创建了一个带有typeclass内部函数的字段的记录data $d<Class> = ...。然后，对于每个实例，它会产生另一个$f<Class><Type> :: $d<Class>。 This is explained in more detail here

Here is another excellent answer describing Core related things.

Answer 2

在GHC 8.x中可以用在Haskell类型的参数发挥好，与核心。以下是一些基于发布代码的更多注释示例。

add :: Int -> Int -> Int 
add a b = (+) @ Int a b 

的(+) @ Int专业多态性(+)运营商，使其工作在Int类型。

在Core中，您还会看到在类别$fNumInt附近传递的类字典字典。

add2 :: forall n. Num n => n -> n -> n  
add2 a b = (+) @ n a b 

这基本上是一样的，只是n是未知的。

在核心，add2需要隐藏的“类型值”参数n（混淆性称为a在贴例子，即(Lam (TyVar "a") ...），然后将其转发到(+)作为类型参数。由于字典现在是未知的，所以在Core中有另一个隐藏的参数：字典必须由调用者add2传递，然后将其转发到(+)。这个额外的参数被称为$dNum（见(Lam (Id "$dNum") ...）。