なぜGHCはMonoidのインスタンスを派生できないのですか？

Question

GHCには、DeriveFunctor,DeriveDataTypeableなどのようないくつかの言語フラグがあり、Haskell 98で許可されている以外の型クラスの派生インスタンスのコンパイラ生成を可能にします。これは、Functorのようなものに対して特に意味があります。明らかに自然な派生インスタンスを指示します。

なぜ、Monoidはありませんか？これは、単一のデータコンストラクタを持つ任意のデータ型のように思える：

data T = MkT a b c ... 

は、一つは機械的（擬似コードを言い訳）Monoidインスタンスを生成できます。

instance (Monoid a, Monoid b, Monoid c, ...) => Monoid T where 
    mempty = 
    MkT mempty mempty mempty ... 
    mappend (MkT a1 b1 c1 ...) (MkT a2 b2 c2 ...) = 
    MkT (mappend a1 a2) (mappend b1 b2) (mappend c1 c2) ... 

私はderiveパッケージprovides thisことを認識してよ、私の質問は、GHCがなぜそうでないのかということです。

Answer 1

Monoidを導き出すことができないというのは実際のところ決まっていますが、モノイドも非常に一般的なので、通常はタイプをモノイドにする方法はたくさんあります。ここでの例は次のとおり

data T = A | B | C deriving (Eq, Ord, Enum) 

type Mon a = (a, a -> a -> a) 

m1, m2, m3, m4 :: Mon T 
m1 = (A, max) 
m2 = (C, min) 
m3 = (A, \ x y -> toEnum $ (fromEnum x + fromEnum y) `rem` 3) 
m4 = (B, f4) 
f4 A _ = A 
f4 B x = x 
f4 C _ = C 

これは（Monユニット及びバイナリ動作を含有する）Tモノイドを作る4つの合理的な方法を示しています。最初のものは最大を取るモノイドであり、2番目のものは最小値を取るものであり、3番目のものはモジュロ3の算術からのものであり、4番目のものはOrderingタイプのものである。自然な方法としては何も目立っていません。

Answer 2

Numと他のいくつかのクラスについて同じ質問をすることができます。これは重要ではありません。複数のコンストラクタを持つデータ型では、他のすべての標準派生が機能します。

代わりに、newtype derived newtype T = MkT (a,b,c) deriving Monoidを使用できます。

同様の拡張：空のデータ型をほぼすべての型クラスのインスタンスにすることができます。

deriving節は、定義済みのクラスに対してのみ機能するため、常にアドホックかつ不都合でした。アドホック拡張をさらに追加すると、言語が複雑になります。代わりに、GHCは最近generic derivingのサポートを受けています。