Question

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，当新的构造函数添加到T时，很容易忘记更新sameK。我省略了一行来举例：

-- 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，因为它更少可读，否则只是一个简单的代数类型适合我：

{-# 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

Answer 1

另一种可能的方式：

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答案要好。

Answer 2

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

如果您不想如此苛刻，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。

Answer 3

查看Data.Data模块，特别是toConstr函数。与{-# LANGUAGE DeriveDataTypeable #-}一起，它将为您提供一个单行解决方案，适用于Data.Data实例的任何类型。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时才有效（例如，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。我给出了一个明确的类型签名，所以你不想在其他类型上使用它（并避免单态限制）。

一些值得注意的缺点：

当你的类型有中缀构造函数（例如data T2 = Eta Int | T2 :^: T2）
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。

那就是说，是 Haskell 98 ......但这是关于它的唯一好处！

Answer 4

在某些情况下，“Scrap Your Boilerplate”库会有所帮助。

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

Answer 5

您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（以及其他许多永远不会在顶层使用_通配符）。虽然写出所有案例都很繁琐，但与处理错误相比，这样做更乏味。

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。

代数型数据构造函数的“模式匹配”

5 个答案: