レコード問題

標準のレコードが持つ問題点

1. 名前問題が解決できていない。つまり同じモジュールの中で同じフィールド名をもつ２つのレコードを定義できない。例えば以下はコンパイルできない。

code:hs

data A = A { field :: String }

data B = B { field :: String }

2. 部分的である。以下のコードはコンパイル時に何も警告しないのにランタイム時にエラーになる。

code:hs

data A = A1 { field1 :: String } |

A2 { field2 :: String }

main = print $ field1 $ A2 "abc"

3. 型コンストラクタ間で違う型を持つ同じ名前のフィールドを定義することが出来ない。

code:hs

data A = A1 { field :: String } |

A2 { field :: Int }

4. ネストしたレコードの値を更新することは指数関数的に面倒くさくなる

code:hs

addManStk team = team {

manager = (manager team) {

diet = (diet (manager team)) {

steaks = steaks (diet (manager team)) + 1

}

}

}

OverloadedRecordFields

GHCの言語拡張でレコードの問題を解決しようという試み

すべての機能が入るまでの道のりは３ステップに分けられる

Step1. DuplicateRecordFields

同じモジュール内で同じフィールド名をもつレコードを定義できるようにする言語拡張

code:hs

data Person = MkPerson { personId :: Int, name :: String }

data Address = MkAddress { personId :: Int, address :: String }

GHC 8.0 で既に実装されている

Step2. OverloadedLabels

code:hs

class IsLabel (x :: Symbol) a where

fromLabel :: Proxy# x -> a

GHC 8.0 で既に実装されている

Step3. Magic type classes

GHCがコンパイル時にレコードの宣言を見つけると以下のような型クラスのインスタンスを作るようになる。

code:hs

-- | HasField x r a はrが型aのフィールドxを持つレコードであることを意味している

class HasField (x :: Symbol) r a | x r -> a where

-- | レコードからフィールドを取り出す

getField :: Proxy# x -> r -> a

-- | UpdateField x s t bはsが型tのレコードに型bの値をセットできる

-- フィールドxを持つレコードの型であることを意味している

class UpdateField (x :: Symbol) s t b | x t -> b, x s b -> t where

-- | フィールドをレコードにセットする

setField :: Proxy# x -> s -> b -> t

例えば

code:hs

data T = MkT { x :: Int }

のようなレコードが定義されると

code:hs

instance HasField "x" T Int where

getField _ = x

instance UpdateField "x" T T Int where

setField _ (MkT _) x = MkT x

のようなインスタンスが宣言される。

code:hs

instance (HasField x r a) => IsLabel x (r -> a) where

fromLabel = getField (proxy# :: Proxy# x)