Haskell 语法糖剥离功能答案

【问题标题】：Haskell stripping function of syntactic sugarHaskell 语法糖剥离功能
【发布时间】：2015-08-22 22:58:42
【问题描述】：

我想知道如果没有任何语法糖，下面的函数会是什么样子：

tails1 :: [a] -> [[a]]
tails1 [] = [[]]
tails1 xs@(x:xs') = xs:tails1 xs'

我主要关心@运算符的用法，我已经尝试过下面的方法，但这显然不是正确的方法

tails1 ((:) x ((:) xs' [])) = xs:tails1 xs'

【问题讨论】：

标签： haskell syntactic-sugar

【解决方案1】：

在其他答案中，我们看到了两个建议：

tailsA (x:xs') = (x:xs'):tailsA xs
tailsB xs = xs:tailsB (tail xs)

前者具有正确的指称语义，但错误的操作语义。原来的tails只有一次调用(:)；因此，人们可能会担心，与tails 的原始定义相比，一个足够愚蠢的编译器在运行tailsA 时会分配额外的cons 单元格。后者也有正确的外延，只有一次调用(:)，但插入了一个全新的函数tail，原来没有出现；这种转变似乎需要一些程序员的洞察力才能执行。下面，我将展示如何以不需要程序员洞察力（因此可以由编译器执行）并且不会冒额外分配风险的方式将原始定义转换为没有 at 模式的定义。

tailsC xs = case xs of
    x:xs' -> xs:tailsC xs'

这里特别有趣：原始等式的右侧逐字显示为 case 语句的右侧。（tailsA 或 tailsB 都不包含原始方程的右侧作为子项。）这种特殊情况转换建议的 at 模式的一般转换并不完全正确（因为 xs 匹配任何值而xs@(x:xs') 仅匹配非空列表）；将 Haskell 风格的模式转换为 GHC 核心风格的案例语句（只检查一个变量，并且其模式都只包含一个构造函数）的完整处理超出了 StackOverflow 答案的范围。有几篇研究论文讨论了如何正确、高效地执行此操作并生成快速代码；另请参阅相关问题 Algorithm for type checking ML-like pattern matching? 以及 Google Scholar 搜索 compiling pattern matching 中的所有结果。

但基本思想是name@pattern 在pattern 匹配时完全匹配（将所有相同的名称pattern 绑定到所有相同的值），但另外将name 绑定到完整值。

【讨论】：

您能否提供一般转换的参考（包括正确的模式匹配）？

【解决方案2】：

首先您需要了解列表数据类型。以下是列表数据构造函数：

[] :: [a]
(:) :: a -> [a] -> [a]

地点：

[] 创建一个空列表
(:) 接受 a 和 a 列表并返回添加了新元素的 a 列表

假设您有一个列表[1,2,3,4]。这可以写成(:) 1 ((:) 2 ((:) 3 ((:) 4 []))) 在表达式 x:xs'、x 中，1 和 xs' 将保持 (:) 2 ((:) 3 ((:) 4 []))。换句话说，: 接受一个元素和一个列表，将这个元素附加到列表中。

您的示例的等效表达式是：

tails1 ((:) x xs') = ((:)x xs'):tails1 xs'

x 保存列表的第一个元素，xs' 保存列表的其余部分。 xs' 不能容纳多个元素。在您的示例tails1 ((:) x ((:) xs' [])) = xs:tails1 xs' 中，xs' 应该包含除第一个元素和[] 之外的所有内容。（在我的例子中，它应该是 2:3:4，这不是一个有效的列表，因为它没有以 [] 结尾）。

【讨论】：

【解决方案3】：

因为tails1 [] 条目首先出现，所以我们不需要确保去糖的tails1 xs@(x:xs') 只匹配非空列表，因为它们保证是非空的。因此，编写xs@(x:xs') 的唯一效果是让我们可以同时访问xs 和tail xs，因此该行可以重写为：

tails1 xs = xs : tails1 (tail xs)

【讨论】：