为通用性和安全性选择什么数据结构？答案

【问题标题】：What data structure to pick for genericity but safety?为通用性和安全性选择什么数据结构？
【发布时间】：2011-05-12 00:04:35
【问题描述】：

假设我有一个很长的数据结构定义

data A = A {
  x1 :: String
, x2 :: String
...
, x50 :: String
}

现在我有 3 个任务：

创建 A 的草稿实例，例如 A { x1 = "this is x1", ... }
从其他数据结构创建 A 的实例
从 A 的实例创建另一个数据实例

这三个任务涉及繁琐的标签 x1、...、x50 的复制。更好的解决方案是通用列表

[
  Foo "x1" aValue1
, Foo "x2" aValue2
...
]

因为它会使遍历和创建草稿变得更加容易（列表定义已经是草稿）。缺点是在此之间映射其他数据结构会更危险，因为您会丢失静态类型检查。

这有意义吗？有通用但安全的解决方案吗？

编辑：为了让您有更好的想法，它是关于将业务数据映射到表格和字母等文本表示。例如：

data TaxData = TaxData {
  taxId :: String
, income :: Money
, taxPayed :: Money,
, isMarried :: Bool
...
}


data TaxFormA = TaxFormA {
  taxId :: Text
, isMarried :: Text
  ...
}
data TaxFormB = TaxFormB {
  taxId :: Text
, taxPayedRounded :: Text
...
}

这些被转换成文本流，代表实际的形式。如果我一次通过税收数据创建一个表格，明年任何表格字段都会移动，例如成为一个流浪的“0.0”，我不知道它属于哪里。这就是中间数据结构的用途：它使创建草稿数据变得容易。

所以我需要将实际的 TaxData 映射到那些中间表单数据；我需要将这些表单数据映射到实际的表单文本表示；我需要创建草稿中间表单数据。一方面我讨厌重复这些数据标签，另一方面它给了我安全感，我在映射时不会混淆任何标签。有灵丹妙药吗？

【问题讨论】：

数据结构的所有元素是否都属于同一类型（例如列表），它们是否都仅通过索引来区分？标签的数量是否重要？
标签的数量之所以重要，是因为目前我必须在我的代码中复制大量数据标签至少 3 次。而且我在草稿模式下也基本上需要重复标签名称。
使用SYB或Uniplate怎么样？此外，您可能会在 GHC 中使用 RecordWildcards 扩展获得一些里程。（在这里发布你的大部分程序可能会有所帮助）
如果我理解正确 - 我觉得，您使用 data-type 保存数据标签的解决方案过于静态。为什么不使用 Data.Map 来组织这些标签，将它们映射到 Array 或 List 的索引？
@phynfo：列表的缺点是很容易混淆元素的顺序和含义。使用地图，您可能会以与数据结构标签相同的方式重复键。 :(

标签： data-structures haskell types

【解决方案1】：

像这样的深度结构化数据在 Haskell 中最为惯用地表示为嵌套的代数数据类型，正如您所做的那样。为什么？它为数据提供了最大的类型结构和安全性，防止函数将数据放入错误的格式。可以通过新键入一些类型来获得进一步的安全性，以增加每个字段中数据之间的差异。

但是，像这样的非常大的 ADT 可能难以命名和操作。例如，编译器设计中的一个常见情况是指定如此大的 ADT，为了帮助编写编译器代码，我们倾向于使用许多通用编程技巧：SYB、元编程，甚至是 Template Haskell，以生成所有我们需要的样板。

因此，总而言之，我会保留您正在采用的 ADT 方法，但请考虑使用泛型（例如 SYB 或 Template Haskell）来生成您的一些定义和辅助函数。

【讨论】：