在Haskell的模式匹配中是否特別處理了“List”？

Question

我是Haskell的新手，希望這個問題不傻。

我已經看到了很多例子，當我有一個列表時，我能夠匹配並將列表的“組合元素”綁定到單個變量：

listSizeDesc :: [a] -> String
listSizeDesc [] = "Emtpy"
listSizeDesc (x:xs) = "Something inside"

但是，我嘗試做類似的事情：

foo :: Int -> String
foo 0 = "Zero"
foo (n - 1) = "next number is " ++ show n

它不起作用。

在我看來，（n-1）和（x：xs）都描述了如何“創建”參數並將“組件”綁定到參數。 List的匹配方式是為了便於遞歸而專門設計的嗎？ 因為在我看來，這個匹配/參數綁定邏輯不適用於除（:)之外的其他函數。

Answer 1

您遇到的問題是模式匹配僅適用於數據構造函數。 數據構造函數本質上非常簡單; 它只需要采用數據值並將它們組合在一起。 例如， data Foo = Bar ab只需要兩個數據並在Foo標簽下將它們組合在一起。 您在第一個示例中使用的(:)函數不僅僅是一個函數; 它是一個數據構造函數。 它通過向左參數添加左參數來構造新列表。

現在，模式匹配僅僅與此過程相反。 它解構了一種數據類型。 當您在模式中編寫(x:xs)時，您將提取構造函數最初拼接在一起的兩個數據。 因此，所有模式匹配都會提取構造函數先前拼接在一起的數據。

有一個例外：n + k模式。 在Haskell98中，您被允許使用形式（n + k）的模式。 這是一種任意的例外，它最近被刪除了。 如果您願意，如果包含NPlusKPatterns語言編譯指示，仍可以使用它。

Answer 2

列表類型是帶有構造函數的“Sum type”，類似於：

data List a =
     cons a (List a)
   | nil

你第一個例子是在數據類型的模式匹配（與語法糖: ）。

第二個示例是整數上的模式匹配，它不是數據類型定義。 在整數上，沒有使用語法的模式。 你可以寫下你的例子：

foo :: Int -> String
foo 0 = "Zero"
foo n = "next number is " ++ show (n+1)

如果您使用以下數據類型對整數進行編碼，請注意：

data Nat = Zero | Succ Nat deriving (Show)

然后，您可以根據需要使用模式匹配。

foo :: Nat -> String
foo Zero = "Zero"
foo n@Succ(p) = "next number is " ++ show(n)

這里的模式Succ(p)起n-1的作用。

Answer 3

已經有了一些很好的答案，所以我不會理會主要問題。 這不是最佳用途，但您嘗試做的事情可以通過視圖模式完成。

{-# LANGUAGE ViewPatterns #-}

foo :: Int -> String
foo 0 = "Zero"
foo (pred -> n) = "Next number is " ++ show n

Answer 4

只是為了盡可能簡單地說：
字面上的列表是一系列連接。 數字可以等於算術運算的結果。 區別在於a : b的結果只是a : b 。

---

更詳細：

列表和（:)根本不是特例。 讓我們自己做：

data List2 a = End               -- equivalent of "[]"
             | Cat a (List2 a)   -- non-infix ":"
  deriving (Show)

所以[1, 2, 3] ，= = (1 : (2 : (3 : []))) ，寫成：

a = Cat 1 (Cat 2 (Cat 3 End))

就像模式匹配(x:xs) ，我們可以模式匹配List2：

newTail End = End
newTail (Cat _ x) = x

測試一下：

*Main> tail [1,2,3]
[2,3]
*Main> newTail a
Cat 2 (Cat 3 End)

Answer 5

moo :: Int -> String
moo 0 = "Zero"
moo n = "next number is " ++ show (n + 1)

n - 1是普通的函數應用程序，而不是模式。 以前是一個例外+ ，這可能是你要去的模型。 你可以寫類似的東西

goo :: Int -> String
goo 0 = "Zero"
goo (n+1)  = "previous number is " ++ show n

在hugs ; 如果你包括pragma，你仍然可以用ghc做到這一點

{-#LANGUAGE NPlusKPatterns#-}