SML-NJ列表等於Nil vs Null List

Question

我對新澤西州SML解釋列表的方式有疑問：

假設我有一個函數f(x : 'a, n : int) : 'a list ，使得f返回x的n副本的列表，例如f(2,5) = [2,2,2,2,2] ， f(9,0) = [] 。

那么我進入REPL，我檢查f(9,0) = nil ，然后返回true。 從這里，我假設您可以使用list = nil來檢查list是否為空列表。 我在一個函數中使用它，它不會運行。 我最后得知類型定義不同：

sml：121.2-123.10錯誤：運算符和操作數不一致[需要相等類型]運算符域：''Z *''Z
操作數：'列表*'Y列表
表達式：
xs =零

（其中xs是我的名單）。 然后我了解到檢查列表是否為空列表的方法是使用null list 。 為什么會這樣？ nil發生了什么事？ 有人可以向我解釋這種行為嗎？

我也注意到(case xs = of nil顯然(case xs = of nil與檢查null xs相同。這是否意味着nil是一種類型？

Answer 1

這是與多態性相關的錯誤。 默認情況下，評估空列表時，其類型為'a list 。 這意味着列表可以包含任何類型的元素。 如果您嘗試評估1::[] ，則不會因此而出現類型錯誤。 這稱為多態，它是一個允許函數接受任何類型參數的功能。 這在null這樣的函數中很有用，因為在這種情況下你不關心列表的內容，你只關心它的長度（事實上，你只關心它是否為空）。 但是，您也可以使用不同類型的空列表。 您可以使函數返回一個空的int列表。 事實上，你在你的功能中這樣做。

這是您的功能的簡單實現的結果：

- fun f(x : 'a, n : int) : 'a list =
    case n of
        0 => []
      | _ => x::f(x, n-1);
val f = fn : 'a * int -> 'a list
- f(4,5);
val it = [4,4,4,4,4] : int list
- f(4,0);
val it = [] : int list

如您所見，即使第二個參數為0，您的函數也會返回一個int列表。 您應該能夠直接與類型的名單進行比較'a list 。

- it = [];
val it = true : bool

但是，如果您嘗試比較具有不同類型且不是'a list類型的兩個空列表，則應該收到錯誤。 你可以在下面看到它的一個例子：

- [];
val it = [] : 'a list
- val list1 : int list = [];
val list1 = [] : int list
- val list2 : char list = [];
val list2 = [] : char list
- list1 = [];
val it = true : bool
- list2 = [];
val it = true : bool
- list1 = list2;
stdIn:6.1-6.14 Error: operator and operand don't agree [tycon mismatch]
  operator domain: int list * int list
  operand:         int list * char list
  in expression:
    list1 = list2

此外， case xs of nil是一種檢查列表是否為空的方法，但這是因為nil （這只是一種寫[] ）默認情況下具有類型'a list 。 （注意case表達式不直接返回一個布爾值。）因此， nil不是一個類型，但是'a list是一個多態類型，你可以將它與任何類型的列表進行比較，但是如果你的空列表沒有多態類型，你會得到一個類型錯誤，我認為你的情況發生了什么。