Clojure - 返回类型的调度？ （与 Haskell 类型类一样具有表现力）

这是一个关于 Clojure 与 Haskell 等其他语言的表达能力的问题。更广泛的问题是解决表达问题 http://en.wikipedia.org/wiki/Expression_problem

这个问题 https://stackoverflow.com/questions/22040115/what-are-the-reasons-that-protocols-and-multimethods-in-clojure-are-less-powerfu得出的结论是，一般来说，Clojure 协议（和多方法）的表达能力不如 Haskell 类型类，因为协议在第一个参数上分派，而 Haskell 类型类可以在返回类型上分派。 （现在我觉得这个推理真的很有趣，并没有兴趣发起一场语言战争。我只是对思路清晰感兴趣）。

作为打破这个推理的一部分 - 我的问题是 -我们不能制作一个按返回类型分派的 Clojure 多方法吗（或键入提示）。我认为我们可以将以下表达式放入 Clojure 多方法中：

(= java.lang.String (:tag (meta #'my-string)))

其中函数是：

(defn ^String my-string [] 
  "hello world")

编辑： 重点是我可以运行：

(meta #'my-string)

不进行函数求值，得到如下结果：

{:arglists ([]), :ns #<Namespace push-price.core>, :name my-string, :column 1, 
:line 1, :file "/private/var/folders/0l/x6hr0t1j2hvcmm_sqq04vdym0000gn/T/form-
init7576840885484540032.clj", :tag java.lang.String}

即我有一些关于我的函数的预期类型的​​信息，但没有对其进行评估。

编辑 3（2014 年 4 月 24 日）：

假设我有以下类型： (deftype 字符串类型 [])

(deftype int-type [])

然后我根据这些类型定义了以下函数：

(defn #^{:return-type string-type} return-string [] 
  "I am returning a string")

(defn #^{:return-type int-type} return-int [] 
  42)

现在我编写一个函数来调度它们的返回类型，如下所示：

(defn return-type-dispatch [fn-arg]
  (let [return-type (:return-type (meta fn-arg))]
    (cond 
     (= return-type string-type) 
     "This function has a return type of the string type"
     (= return-type int-type) 
     "This function has a return type of the integer type"
     :else (str "This function has a return type of:" return-type))))

然后我编写一个宏在编译时运行它

(defmacro compile-time-type-check-string []
  (println (return-type-dispatch #'return-string)))

(compile-time-type-check-string)

然后我像这样测试它：

lein uberjar

这给出了以下结果：

$ lein uberjar
Compiling dispatch-type-compile-time.core
This function has a return type of:class dispatch_type_compile_time.core.string-type
...

所以我似乎正在按返回类型进行调度。

让我们想象一下 Clojure 中存在返回类型多态性。这将使我们能够编写类似 Haskell 类的东西

class Default a where def :: a

在 Haskell 中这是可行的，因为有一个像这样的片段是一个编译时错误

def

因为众所周知，它在编译时的含义是不明确的。同样，如果我们要编写 Clojure 片段

(def)

不可能知道如何将该调用分派到正确的实例。更清楚地说，Clojure 的求值顺序是片段中的顺序

(foo x y z)

表达式x, y, and z在之前进行所有评估foo。为了(def)要工作它需要以某种方式检查foo（从而强制其评估）以获得有关返回值如何的信息(def)将会被使用。

这可以在 CPS 转换后完成，在这种情况下(def)会被转换成一个类似的函数（用 Haskell 类型表示法）

class Default a where def :: (a -> r) -> r

现在我们看到我们可以检查延续函数，以了解有关它期望的参数类型的信息，然后将其分派出去。

最后，如果有足够的宏观魔力，这是可以做到的……但目前可能比在 Clojure 上实现 Haskell 风格的类型系统要省力。类型化 Clojure 可能是一个很好的模型，只不过它经过明确设计，使得 Clojure 的语义不会受到推断类型的影响。这是exactly返回类型多态性会发生什么，因此在 Typed Clojure 中显然是不可能的。