Why does GHC’s type-checker accept this UndecidableInstance trick?

GHC accepts the following code.

{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}
{-# LANGUAGE UndecidableInstances  #-}

class Blib b where
  blib :: b

class Blob b where
  blob :: b

instance Blib b => Blob b where
  blob = blib

instance Blob b => Blib b where
  blib = blob

bad :: ()
bad = blib () 4 'a' -- I can add any number of arguments of any type, it still compiles

main ::IO ()
main = return bad

More curiosities :

  • when I run the executable, it works “fine”, somehow
  • when I load it in GHCi and I just type bad it hangs GHCi.
  • if I I remove the declaration for blib and blob as follows, the code no longer hangs GHCi :
instance Blib b => Blob b where
  -- blob = blib

instance Blob b => Blib b where
  -- blib = blob

What is happening ?

2

This has nothing to do with UndecidableInstances, really. The only thing that extension is doing is allowing your instance declarations to compile:

instance Blib b => Blob b where

When you put a constraint on an instance, the constrained type is required to be “smaller” than the instance head. For instance:

instance Foo a => Foo [a]

That constraint only covers a, which is a sub-part of the instance head [a]. This is always allowed. But your definitions have the constraint on the same type as the instance head. This is forbidden without UndecidableInstances.

But all the other behavior you’re observing isn’t concerned about that. You get the exact same results with something like:

blib :: b
blib = blob

blob :: b
blob = blib

bad :: ()
bad = blib () 4 'a'

main ::IO ()
main = return bad

blib accepts any number of arguments because it’s literally whatever type (of kind Type). In this case inference (and defaulting the numeric literal to Integer because nothing specifies it) determines its type to be () -> Integer -> Char -> (). The declared type b unifies with that, so there’s no type error.

The compiled program works fine because it never evaluates bad. A compiled program runs the IO action main, and ignores the value the IO produces. Since running the IO never evaluates bad, the whole thing reduces to a no-op.

In contrast, ghci loops forever because evaluating bad to print it results in infinite mutual recursion.

For reference, ghci does several things with bare expressions entered into it. It’s worth keeping in mind that it tries these things in this order:

  1. If the inferred type of the expression unifies with IO (), it runs the IO action and prints nothing.
  2. If the inferred type of the expression unifies with Show a => IO a, it runs the IO action and prints the result.
  3. If the inferred type of the expression unifies with IO a, it runs the IO action and prints nothing.
  4. It treats the input as if it was print <expr> for whatever expression you entered, and proceeds as in case 1 above.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật