Question

fromJust中的Data.Maybe函数以这种方式定义：

fromJust          :: Maybe a -> a
fromJust Nothing  = error "Maybe.fromJust: Nothing"
fromJust (Just x) = x

根据我对模式匹配的理解（从上到下匹配收益），我会改变两个定义的顺序。由于Nothing-part通常在it-is-sure-a-Just情况下不匹配，但在达到第二个定义之前总是会检查它。

请您澄清我在推理中的错误？感谢。

修改

实施例：假设我的文件中每行有一百万个Int类型的数据，并且在我的程序中y需要这些数字（Int，而不是String）。

import qualified Data.ByteString.Lazy.Char8 as L

readInt = fst . fromJust . L.readInt
-- more stuff

根据fromJust的上述定义，我需要更多时间来阅读这些数字，不是吗？

Answer 1

我认为这个问题与性能有关。虽然语义模式匹配是从上到下进行测试的，但大多数Haskell编译器会优化ADT构造函数的匹配，使其等效于C switch语句。

您可以认为ADT的数据表示形式有一个“标记”，表示它的构造函数，以及每个参数的指针。例如，Nothing可能表示为0 (null)，Just 42表示为1 (pointer to 42)。

然后在这样的函数中：

squash :: Maybe (Maybe Int) -> Int
squash (Just Nothing) = 0
squash Nothing = 0
squash (Just (Just x)) = x

编译器会设置决策树：

squash x = 
   check tag of x:
       0 -> 0
       1 y -> check tag of y:
           0 -> 0
           1 z -> z

每个标记都是通过跳转表或其他内容计算的，因此将0作为1进行检查并不是更昂贵。请注意，无论我们的定义中的模式的原始顺序如何，都会生成相同的决策树。

但是，当使用保护而不是在构造函数上匹配时，模式最有可能从上到下进行检查（编译器必须非常智能来优化）。所以如果我们用这种神秘的方式写fromJust：

fromJust x
    | isNothing x = error "fromJust: Nothing"
    | isJust x = case x of { Just y -> y }

然后，这可能会轮流检查每个构造函数，我们可以通过切换案例的顺序进行优化。幸运的是，写作方式很重要： - ）。

Answer 2

这里要实现两个重要的事情：首先，Haskell编译器完全清楚任何值都只能是Nothing或Just x。因此，它只会测试其中一个。其次，GHC使用指针标记，允许它快速区分指向各种构造函数的指针（details）。

因此，GHC为模式匹配生成了相当不错的代码。以下是fromJust返回代码的外观，直接来自程序集转储：

        andq $7,%rax
        cmpq $2,%rax
        jae .LcO4

这将获取返回值，然后使用位掩码操作（7 = 111二进制）提取标记。如果此标记为2，则代码知道它指向Just x构造函数。因此它跳转到适当的代码。否则，它只会继续处理Nothing。

的代码

我认为甚至可以使用程序中只有一个Nothing闭包的知识进一步优化。因此，您可以使用单个地址比较替换它，从而在实际代码中保存位掩码操作甚至寄存器。不确定为什么GHC不会这样做。

Answer 3

匹配Nothing的内容无法匹配Just。所以两个订单都有效。

如果您通过Just 5到fromJust，则Just 5与Nothing不匹配。但Just 5与Just x匹配。

它的工作方式完全相同。当函数没有在其中一个参数上进行模式匹配时，事情才开始变得棘手。