是否可以通過 Haskell 中的 function 進行模式匹配？

Question

例如，我在 haskell 中有一個 function：

foo:: Int a => (a -> a -> b) -> a -> b

我想通過第一個參數進行模式匹配：

foo (+) a = a + a

foo (-) a = a - a

但是，此代碼會導致編譯器錯誤。 我嘗試使用警衛，但它也沒有幫助。 是否有可能實現這樣的模式匹配？

Answer 1

是否可以通過 Haskell 中的 function 進行模式匹配？

沒有。 賴斯定理[wiki]的結果之一是，一般無法確定兩個函數是否等價。 因此，這意味着可以構造一個可以將兩個數字相加的 function，但編譯器無法證明 function 等價於(+) 。

如果我們使用引用相等，那么\xy -> x + y不應該與模式匹配，而直接傳遞(+)會匹配。 這將是相當離奇的。 想象一下，您有一個 function f 0 = abs或f 0 x = abs x 。 奇怪的是，function 的（小）實現細節可以確定另一個 function 的行為。

function 的定義是正確的（在 GHC 9.0.1 和 8.6.5 上測試過）。 但是，它不會檢查 function 是否為(+) ：您定義了一個名為(+)的變量，您可以在 function 的主體中使用該變量。 您可以將其用作中綴運算符，例如x + y或(+) xy 。 但 function 定義等同於：

foo :: (a -> a -> b) -> a -> a -> b
foo g x y = g x y

或者

foo :: (a -> a -> b) -> a -> a -> b
foo g x y = g x y

如果你打開-Wname-shadowing警告，它會拋出一個警告，你有一個臨時變量與上面上下文中的變量沖突：

ghci> f (+) x y = x + y

<interactive>:1:3: warning: [-Wname-shadowing]
    This binding for ‘+’ shadows the existing binding
      imported from ‘Prelude’ (and originally defined in ‘GHC.Num’)

您的 function 的簽名可能會導致很多錯誤，這里的簽名應該是：

f :: (a -> b -> c) -> a -> b -> c
f (+) x y = x + y

但同樣，這與前奏中定義的(+) function不匹配。

如果您需要一些參數來確定 function，您可以 - 正如@RobinZigmond 所說- 創建一個表示某些功能的類型，例如：

data FunctionSelector = Add | Sub deriving

foo :: Num a => FunctionSelector -> a -> a -> a
foo Add = (+)
foo Sub = (-)