代数型数据构造函数的“模式匹配”-Java 学习之路

让我们考虑一个包含许多构造函数的数据类型：

data T = Alpha Int | Beta Int | Gamma Int Int | Delta Int

我想编写一个函数来检查是否使用相同的构造函数生成了两个值：

sameK (Alpha _) (Alpha _) = True
sameK (Beta _) (Beta _) = True
sameK (Gamma _ _) (Gamma _ _) = True
sameK _ _ = False

维护 sameK 并不是很有趣，无法轻易检查其正确性 . 例如，当将新构造函数添加到 T 时，很容易忘记更新 sameK . 我省略了一行来举个例子：

-- it’s easy to forget:
-- sameK (Delta _) (Delta _) = True

问题是如何避免 sameK 中的样板？或者如何确保它检查所有 T 构造函数？

我找到的解决方法是为每个构造函数使用单独的数据类型，派生 Data.Typeable ，并声明一个公共类型类，但我不喜欢这个解决方案，因为它的可读性要低得多，否则只需要一个简单的代数类型就可以了我：

{-# LANGUAGE DeriveDataTypeable #-}

import Data.Typeable

class Tlike t where
  value :: t -> t
  value = id

data Alpha = Alpha Int deriving Typeable
data Beta = Beta Int deriving Typeable
data Gamma = Gamma Int Int deriving Typeable
data Delta = Delta Int deriving Typeable

instance Tlike Alpha
instance Tlike Beta
instance Tlike Gamma
instance Tlike Delta

sameK :: (Tlike t, Typeable t, Tlike t', Typeable t') => t -> t' -> Bool
sameK a b = typeOf a == typeOf b

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你绝对可以使用泛型来消除样板 . 您的代码是一个教科书示例，为什么我（以及许多其他人从未在顶级使用 _ 通配符） . 尽管写出所有案例都很繁琐，但与处理错误相比，这样做更为繁琐 .

在这个快乐的例子中，我不仅会使用Dave Hinton的解决方案，而且还会在辅助函数 f 上使用INLINE编译指示 .

回复于 2024-05-05T03:17:43+08:00
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查看Data.Data模块，特别是 toConstr 函数 . 与 {-# LANGUAGE DeriveDataTypeable #-} 一起，它将为您提供一个解决方案，适用于任何类型的 Data.Data 实例 . 你不需要弄清楚所有的SYB！

如果，由于某种原因（坚持使用Hugs？），这不是一个选项，那么这是一个非常丑陋且非常缓慢的黑客攻击 . 它仅在您的数据类型为 Show 能时才有效（例如，通过使用 deriving (Show) - 这意味着内部没有函数类型） .
```
constrT :: T -> String
constrT = head . words . show
sameK x y = constrT x == constrT y
```
constrT 通过显示它来获取 T 值的最外层构造函数的字符串表示形式，将其切割成单词然后获取第一个 . 我给出了一个显式的类型签名，所以你不想在其他类型上使用它（并避免单态限制） .

Some notable disadvantages:
- 当你的类型有中缀构造函数（例如 data T2 = Eta Int | T2 :^: T2 ）时，这会破坏性的
- 如果你的一些构造函数有一个共享前缀，这将变得更慢，因为必须比较大部分字符串 .
- 不适用于具有自定义 show 的类型，例如许多库类型 .
也就是说，它是Haskell 98 ......但这是关于它的唯一好处！
回复于 2024-05-05T03:17:43+08:00

另一种可能方式：

sameK x y = f x == f y
  where f (Alpha _)   = 0
        f (Beta _)    = 1
        f (Gamma _ _) = 2
        -- runtime error when Delta value encountered

运行时错误并不理想，但比默默地给出错误的答案更好 .

回复于 2024-05-05T03:17:43+08:00

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您需要使用像Scrap Your Boilerplate这样的泛型库或uniplate来执行此操作 .

如果你不想如此苛刻，你可以使用Dave Hinton的解决方案，以及空记录快捷方式：
```
...
where f (Alpha {}) = 0
      f (Beta {}) = 1
      f (Gamma {}) = 2
```
所以你不必知道每个构造函数有多少个args . 但它显然仍有一些不足之处 .
回复于 2024-05-05T03:17:43+08:00
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在某些情况下，“Scrap Your Boilerplate”库将有所帮助 .

http://www.haskell.org/haskellwiki/Scrap_your_boilerplate

回复于 2024-05-05T03:17:43+08:00

代数型数据构造函数的“模式匹配”

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