Haskell中基于位置的元组模式匹配答案

【问题标题】：Position based tuple pattern match in HaskellHaskell中基于位置的元组模式匹配
【发布时间】：2013-08-04 21:32:50
【问题描述】：

是否可以在 Haskell 中对元组进行模式匹配，但不知道元组的维度？我想创建一个针对任何元组的函数，第一个元素是A，例如：

data A = A Int
test args@(A a,..) = a

我知道有Data.Tuple.Select 模块，我可以这样使用它：

test args = case sel1 args of
    A a -> a
    ...

但这是唯一的方法还是 Haskell 有一些默认机制来匹配任何维度元组？

【问题讨论】：

标签： haskell pattern-matching tuples

【解决方案1】：

您可以使用ViewPatterns 扩展来模式匹配应用于参数的函数的结果：

{-# LANGUAGE ViewPatterns #-}

data A = A Int
test (fst -> A a) = a

您可以使用镜头投射任意场：

{-# LANGUAGE ViewPatterns #-}

import Control.Lens
import Control.Arrow ((&&&))

data A = A Int
test (fields _1 _3 -> (A x, A y)) = x + y

fields f1 f2 = (^.f1) &&& (^.f2)

-- > test (A 1, A 2, A 3)
-- > 4

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您不想使用类型类，也可以使用嵌套元组。因此，不是有一个 (A, B, C, D) 类型的元组，而是一个 (A, (B, (C, D))) 的元组。

然后，您可以轻松地匹配嵌套多深的元组的第一个元素，如下所示：

test :: (A, b) -> Int
test (A a, _) = a

【讨论】：

感谢您提供此解决方案！我会用它。它没有回答我的问题（因为它使用嵌套元组），但它非常非常酷。

【解决方案3】：

任何解决方案都必须以某种方式泛化元组，因为默认情况下它们只是不相交的类型。最常见的解决方案将使用类型类来索引“具有第一个元素”的类型的概念，例如 Control.Lens 或 Data.Tuple.Select 所做的。

class Sel1 a b | a -> b where sel1 :: a -> b
instance Sel1 (a1,a2) a1 where sel1 (x,_) = x
instance Sel1 (a1,a2,a3) a1 where sel1 (x,_,_) = x
instance Sel1 (a1,a2,a3,a4) a1 where sel1 (x,_,_,_) = x
...

或

instance Field1 (Identity a) (Identity b) a b where
  _1 f (Identity a) = Identity <$> indexed f (0 :: Int) a
instance Field1 (a,b) (a',b) a a' where
  _1 k ~(a,b) = indexed k (0 :: Int) a <&> \a' -> (a',b)
instance Field1 (a,b,c) (a',b,c) a a' where
  _1 k ~(a,b,c) = indexed k (0 :: Int) a <&> \a' -> (a',b,c)
instance Field1 (a,b,c,d) (a',b,c,d) a a' where
  _1 k ~(a,b,c,d) = indexed k (0 :: Int) a <&> \a' -> (a',b,c,d)
...

在这两种情况下，请考虑您的函数的类型，它必须有一种方法来指定您的第一个参数是“具有第一个元素的东西”。

test :: (Sel1 s A)       => s -> ...
test :: (Field1 s t A b) => s -> ...

您也可以走fixed-vector 的路线，将元组视为短同质向量。你失去了对异质向量采取行动的能力，但你获得了整洁的类型（但丑陋的值），比如

test :: (Vector v A, Index N1 (Dim v)) => v A -> ...
test v = let (A a) = index (1,2) (undefined :: Z) in ...

尽管它具有魔力，但它仍然通过类型类来完成这项工作。

【讨论】：