Показать экземпляр для неопределенного

Согласно отчету Haskell 2010, глава 9, вычисление undefined всегда должно вызывать ошибку :

-- It is expected that compilers will recognize this and insert error
-- messages that are more appropriate to the context in which undefined
-- appears.
undefined :: a
undefined = error "Prelude.undefined"

Поскольку печать значения включает его оценку, это всегда будет приводить к ошибке.

Нижнее значение (одним из вариантов которого является undefined) — это значение, которое никогда не создается и, следовательно, не может наблюдаться. Это означает, что вы также не можете его распечатать. Это значение нельзя сравнивать с null из других языков, которые обычно можно наблюдать и даже сравнивать.

Полезно думать о undefined, а также error "blah" и всех других основаниях как эквивалентных результатам бесконечных циклов. Результат бесконечного цикла никогда не создается и, следовательно, не может наблюдаться.

Более концептуально: «неопределенное» не является значением, подобным «X». Значение 'X' имеет тип Char. Какой тип имеет «неопределенное»? Символ "undefined" полиморфен, может иметь любой тип (любой тип вида *).

Типовые классы, такие как «Show t», отправляются на тип t. Таким образом, разные типы могут иметь и имеют разные функции отображения, которые их отображают. Какая функция получает ваше «неопределенное», зависит от типа.

В GHCI для большинства полиморфных типов по умолчанию используется (), поэтому он может выполнять команду. Можно сделать функцию show для нового типа, которая не смотрит на значение:

Prelude> data Test = Test
Prelude> instance Show Test where show x = "I did not look at x"
Prelude> show Test
"I did not look at x"
Prelude> show (undefined :: Test)
"I did not look at x"

Но, как вы можете видеть, это позволяет избежать ошибки с неопределенным значением, вообще не проверяя значение. Так что это немного бесполезно.

Вы можете создать свой собственный класс типов и механизм печати, который работает в IO, перехватывает ошибки и делает то, что вы хотите:

import Control.Exception
perr s = do x <- try (evaluate (show s)) :: IO (Either SomeException  String)
            return (either show id x))

Приведенное выше переводит ошибки в строковую форму ошибки:

Prelude Control.Exception> perr True
"True"
Prelude Control.Exception> perr (undefined :: Bool)
"Prelude.undefined"

Примечание. Лучший «perr» должен принудительно использовать всю строку, а не только WHNF.

Несмотря на то, что (как уже указывали другие) вы не можете указать экземпляр Show для undefined, вы можете найти обходной путь, используя catch, как в следующем коде:

import qualified Control.Exception as C
import System.IO.Unsafe (unsafePerformIO)

showCatch :: (Show a) => a -> IO String
showCatch = showCatch' "undefined"

showCatch' :: (Show a) => String -> a -> IO String
showCatch' undef x = C.catch (C.evaluate (show x)) showUndefined
  where
    showUndefined :: C.ErrorCall -> IO String
    showUndefined _ = return undef

unsafeShowCatch :: (Show a) => a -> String
unsafeShowCatch x = unsafePerformIO (showCatch x)

Но этот пример будет работать только для простых выражений:

*Main> let v1 = showCatch 1
v1 :: IO String
*Main> let v2 = showCatch $ if True then undefined else 0
v2 :: IO String
*Main> v1
"1"
*Main> v2
"undefined"
*Main> let v3 = unsafeShowCatch 1
v3 :: String
*Main> let v4 = unsafeShowCatch $ undefined
v4 :: String
*Main> v3
"1"
*Main> v4
"undefined"

Это не будет работать для таких вызовов, как

showCatch (1,undefined)