۶ - ۱۲نمونه‌ها براساس تایپ‌ها خبر میشن

بدون اینکه توضیح بدیم، چند بار گفتیم که تایپکلاس‌ها براساس تایپ‌ها خبر میشن، و درکِ این موضوع مهمه. تایپکلاس‌ها با مجموعه‌ی عملیات‌ها و مقادیری که به همراه همه‌ی نمونه‌ها ارائه میشن تعریف میشن. نمونه‌های تایپکلاس‌ها، جفت‌های یکتایی از تایپکلاس با یه تایپ‌اند؛ و راه‌های پیاده‌سازی ِ متودهای تایپکلاس رو برای اون تایپ تعریف می‌کنن.

با یه کم کُد مفهومِ اینها رو نشون میدیم. اول از همه، فقط برای توضیح بهتر، تایپکلاس و نمونه‌های خودِمون رو نوشتیم. چنین جزئیاتی تو این مثال حائز اهمیت نیستن، فقط اینها رو به خاطر داشته باشین:

این تایپکلاس فقط برای نمایش‌ه و خیلی احمقانه‌ست. لطفاً تایپکلاس‌های این شکلی ننویسین:

class Numberish a where
  fromNumber :: Integer -> a
  toNumber :: a -> Integer


-- ببینین data رو به چشمِ همون newtype فعلاً
newtype Age =
  Age Integer
  deriving (Eq, Show)

instance Numberish Age where
  fromNumber n = Age n
  toNumber (Age n) = n


newtype Year =
  Year Integer
  deriving (Eq, Show)

instance Numberish Year where
  fromNumber n = Year n
  toNumber (Year n) = n

حالا فرض کنین با استفاده از این تایپکلاس و دو تایپ و نمونه‌ها یه تابع بنویسیم:

sumNumberish :: Numberish a => a -> a -> a
sumNumberish a a' = fromNumber summed
  where integerOfA      = toNumber a
        integerOfAPrime = toNumber a'
        summed =
          integerOfA + integerOfAPrime

حالا یه لحظه تأمل کنیم. در تعریف تایپکلاسِ ‏‎Numberish‎‏ فقط تایپ‌ها تعریف شدن، هیچ جمله یا کُدی که بشه کامپایل و اجرا کرد توصیف نشده. کُد توی نمونه‌های ‏‎Age‎‏ و ‏‎Year‎‏ تعریف شده. حالا هسکل چطور میدونه کجا دنبال کُد بگرده؟

Prelude> sumNumberish (Age 10) (Age 10)
Age 20

اینجا دید که آرگومان‌های ‏‎sumNumberish‎‏ از تایپِ ‏‎Age‎‏ بودن و از نمونه ِ ‏‎Numberish‎‏ برای ‏‎Age‎‏ استفاده کرد. با استنتاج تایپ هم میشه این رو دید:

Prelude> :t sumNumberish
sumNumberish :: Numberish a => a -> a -> a

Prelude> :t sumNumberish (Age 10)
sumNumberish (Age 10) :: Age -> Age

بعد از اعمالِ اولین پارامتر به یه مقدار با تایپ ‏‎Age‎‏، هسکل می‌دونه که همه‌ی تایپ‌های ‏‎Numberish a => a‎‏ ِ دیگه هم باید ‏‎Age‎‏ باشن.

حالا تایپکلاس و نمونه‌هاش رو تغییر میدیم تا حالتی رو ببینیم که هسکل اطلاعاتِ کافی برای شناساییِ تایپِ معین (و متعاقباً نمونه‌ای که کُد رو از روش بخونه) رو نداره.

(این از قبلی هم بدتره. اصلاً از تایپکلاس‌ها برای تعریفِ مقادیرِ پیش‌فرض استفاده نکنین. جدی جدی. وگرنه نینجاهای هسکل پیداتون می‌کنن و تو خمیردندون‌تون دوغاب می‌ریزن.)

class Numberish a where
  fromNumber    :: Integer -> a
  toNumber      :: a -> Integer
  defaultNumber :: a

instance Numberish Age where
  fromNumber n = Age n
  toNumber (Age n) = n
  defaultNumber = Age 65

instance Numberish Year where
  fromNumber n = Year n
  toNumber (Year n) = n
  defaultNumber = Year 1988

حالا تو REPL میشه دید که گاهی اوقات هیچ راهی برای هسکل وجود نداره که بفهمه چی می‌خوایم!

Prelude> defaultNumber

No instance for (Show a0) arising
  from a use of ‘print’
The type variable ‘a0’ is ambiguous
-- .مبهمه ‘a0’ م. متغیرِ تایپی
 Note: There are several potential instances
  instance Show a => Show (Maybe a)
  instance Show Ordering
  instance Show Integer
  ...به اضافه‌ی ۲۴ تای دیگه

دلیل این خطا این بود که هسکل هیچ ایده‌ای از اینکه تایپِ ‏‎defaultNumber‎‏ چی بود، به غیر از اینکه کُدش در نمونه‌های تایپکلاس ‏‎Numberish‎‏ تعریف شدن، نداشت. ولی با اینکه یه مقداره و هیچ آرگومانی نمی‌گیره یه راهی هست که منظورمون رو به هسکل برسونیم:

Prelude> defaultNumber :: Age
Age 65
Prelude> defaultNumber :: Year
Year 1988

تایپی که انتظار دارین رو مشخص کنین و همه چیز خوب میشه! اینجا هسکل با استفاده از اون تعیینِ تایپ، تشخیص میده که ما ‏‎defaultNumber‎‏ رو از کدوم یکی نمونه‌های تایپکلاس می‌خواستیم تا خبر ِش کنه.

چرا اینطوری تایپکلاس ننویسیم؟

به خاطر دلایلی که سَرِ مانویدها توضیح میدیم، قانونمند بودنِ تایپکلاس‌هاتون مهمه؛ یعنی مهمه که تایپکلاس‌هاتون قواعد و قانون‌هایی برای طرزِ کارشون داشته باشن. ‏‎Numberish‎‏ یه کم... دلبخواهی و شکمی‌ه. تو هسکل راه‌های بهتری برای بیان کارایی‌ش وجود داره. اینجا توابع و مقادیر به تنهایی کفایت می‌کنند.