可以在 Haskell 中定义自定义保护机制吗？答案

【问题标题】：Can a custom guard mechanism be defined in Haskell?可以在 Haskell 中定义自定义保护机制吗？
【发布时间】：2011-01-17 06:16:13
【问题描述】：

如果您查看catches 的示例：

 f = expr `catches` [Handler (\ (ex :: ArithException) -> handleArith ex),
                     Handler (\ (ex :: IOException)    -> handleIO    ex)]

看起来catches 定义了一个自定义机制来匹配模式（两种异常类型）。我是不是弄错了，或者这可以概括为允许定义一个函数，该函数可以采用与特定模式匹配的 lambda 函数？

编辑：以下仅供参考是捕获量的 GHC 来源。如果有人能阐明这是如何工作的，那就太好了。

catches :: IO a -> [Handler a] -> IO a
catches io handlers = io `catch` catchesHandler handlers

catchesHandler :: [Handler a] -> SomeException -> IO a
catchesHandler handlers e = foldr tryHandler (throw e) handlers
    where tryHandler (Handler handler) res
              = case fromException e of
                Just e' -> handler e'
                Nothing -> res

【问题讨论】：

标签： haskell design-patterns guard

【解决方案1】：

这是工作中的Scoped Type Variables GHC 扩展。点击链接了解更多信息。

基本上，您定义了一个关于模式必须满足的类型才能匹配的断言。所以，是的，它类似于守卫，但并不完全如此。

这个特定的例子是如何工作的？深入了解sources of "base" library 以了解：

class (Show e) => Exception e where
    toException   :: e -> SomeException
    fromException :: SomeException -> Maybe e

data SomeException = forall e . Exception e => SomeException e

instance Exception IOException where
    toException = IOException
    fromException (IOException e) = Just e
    fromException _ = Nothing

instance Exception ArithException where
    toException = ArithException
    fromException (ArithException e) = Just e
    fromException _ = Nothing

我们看到IOException 和ArithException 是实现类型类Exception 的不同类型。我们还看到toException/fromException 是一种包装/解包装机制，它允许将Exception 类型的值转换为IOException、ArithException 等类型的值。

所以，我们可以这样写：

f = expr `catches` [Handler handleArith,
                    Handler handleIO]

handleArith :: ArithException -> IO ()
handleArith ex = ....

handleIO :: IOException -> IO ()
handleIO ex = ....

假设IOException 发生。当catchesHandler 处理处理程序列表的第一个元素时，它调用tryHandler，它调用fromException。根据tryHandler 的定义，fromException 的返回类型应该与handleArith 的参数相同。另一方面，e 属于异常类型，即 - (IOException ...)。所以，类型以这种方式发挥作用（这不是一个有效的 haskell，但我希望你明白我的意思）：

fromException :: (IOException ...) -> Maybe ArithException

从instance Exception IOException ... 立即得出结果是Nothing，因此跳过此处理程序。出于同样的原因，将调用以下处理程序，因为fromException 将返回(Just (IOException ...))。

所以，您使用了handleArith 和handleIO 的类型签名来指定它们各自的调用时间，并且fromException/toException 确保它以这种方式发生。

如果您愿意，您还可以使用作用域类型变量在f 的定义中约束handleIO 和handleArith 的类型。可以说，这可以为您提供更好的可读性。

最终，作用域类型变量不是这里的主要参与者。它们只是为了方便而使用。玩这种花样的主要机器是fromException/toException和朋友们。作用域类型变量只允许您使用更类似于保护模式的语法。

【讨论】：

作用域类型变量是如何涉及的？我没有看到这种机制在捕获源中起作用。

【解决方案2】：

case () of 
  ()| foo expr1 -> handleFooCase
    | bar expr2 -> handleBarCase
    | otherwise -> blah

【讨论】：