来自 Haskell 中的 [String] 的模式匹配

Question

我正在学习关于函数式编程的入门课程，我们使用 Haskell。 练习的一部分是为输入字符串编写解析器。

但是我无法解决以下错误，或了解实际发生的情况。

Parser.hs:29:71:
Couldn't match expected type `String' with actual type `Char'
In the first argument of `readPoint', namely `start'
In the expression: readPoint start
In the expression:
  (readLines track, readPoint start, readLine finish)

错误源于此行：

readTrack str = parseTrack (lines str) where
    parseTrack (start : finish : track) = (readLines track, readPoint start, readLine finish)

我预期会发生的是输入字符串被拆分为行列表，然后传递给 parseTrack。 然后 parseTrack 将使用模式匹配来命名列表中的前两个字符串（行）以及其余的。

但是我相信发生的是，finish 是列表中的顶部元素，并且 start 被分配了该字符串中的顶部字符。

我真的很想知道如何解决这个问题以及实际发生了什么。

非常感谢！

解析器.hs

module Parser where

import Types

readFloat :: String -> Float
readFloat str = case reads str of
    [] -> error "not a floating point number"
    (p,_):_ -> p

readInt :: String -> Int
readInt str = case reads str of
    [] -> error "not an integer"
    (p,_):_ -> p

readPoint :: String -> Point
readPoint str = parsePoint (words str) where
    parsePoint (x : y : _) = (readInt x, readInt y)

readLine :: String -> Line
readLine str = parseLine (words str) where
    parseLine (x1 : y1 : x2 : y2 : _) = ((readInt x1, readInt y1), (readInt x2, readInt y2))

readLines :: String -> [Line]
readLines str = parseLines (lines str) where
    parseLines (line : rest) = readLine line : parseLines rest

readTrack :: String -> Track
readTrack str = parseTrack (lines str) where
    parseTrack (start : finish : track) = (readLines track, readPoint start, readLine finish)

Types.hs

module Types where

type Vector2D   = (Int, Int)
type Point      =  Vector2D
type Line       = (Point, Point)
type Velocity   =  Vector2D

type CarState   = (Position, Velocity)
type Position   =  Vector2D
type Trace      = [Position]

type Track      = ([Line], Point, Line)

Answer 1

您的变量track 实际上是一个单行列表，而不是其中包含'\n's 的字符串。由于您已经将其拆分为 lines，因此您只需将其 map readLine 覆盖，给出：

readTrack str = parseTrack (lines str) where
    parseTrack (start:finish:tracks) 
                     = (map readLine tracks, readPoint start, readLine finish)

这里是tracks :: [String]，这就是为什么你可以map readLine 全部使用它们 - 你不需要先使用readLines 将它分成几行。 （你可以说它是一个列表，因为它是 : 右侧的最后一件事。）

你说

但是我相信发生的是，finish 是列表中的顶部元素，并且 start 被分配了该字符串中的顶部字符。

发生的事情是：因为你要求readLines track 作为第一个输出，Haskell 从那里开始，因为你声明了

readLines :: String -> [Line]

这意味着 track 必须是一个字符串 - 这是 readLines 唯一可以处理的事情。

首先，你需要记住:左边有一个元素，右边有一个列表，所以在

3:4:stuff

stuff 必须是 [Integer]，因为它位于某些 Integer 元素的右侧。同样，

c:"a string"

表示 c 必须是 Char，因为 String = [Char]。

在您的代码中，我们发现track 是一个字符串，这意味着当您编写时

(start : finish : track)

开始和结束都必须是可以放在字符串前面的元素，因此开始和结束都必须是字符。

Haskell 然后查看您的代码 readPoint start，但是因为它已经确定 start 具有 Char 类型，但是

readPoint :: String -> Point

它抱怨 Char 和 String 不匹配。

我认为你犯了错误是因为你忘记了 readLines 接受一个字符串，但它感觉（从名字上看）它应该很高兴地接受一个字符串列表。您的 parseLines 看起来像做类似的事情，但它需要一个字符串列表，所以可以处理，而 readLines 需要一个带有换行符的字符串，所以不能处理列表。

Answer 2

UPD。哦，抱歉，我没听懂 track 表示多个轨道，并且必须是 [String] 类型。所以 AndrewC 的回答更合适。

因为在 haskell 中，模式(x:xs) 意味着如果x 具有类型a，那么xs 必须是[a] 类型，您在parseTrack 中的模式意味着在类型smth 中，例如(a : a : [a])。
编译器想要评估类型a，首先它在右边看到的是readLines track。 Func readLines 的类型为 String -> [Line]，因此编译器的 track 为 String，这意味着 [a] 的类型为 String。同样在haskell String 是[Char] 所以a 是Char。
但是你需要a 作为String。所以你只需要取前三个字符串并扔掉[String] 的其余部分。在类型中，它意味着像(String : String : String : [String]) 这样的东西。为此，您可以将parseTrack 中的匹配模式重写为：

parseTrack (start : finish : track : _)