编写模式同义词以隐藏构造函数

Question

考虑以下内容：

module MyModule (
A(FortyTwo), -- Note we don't expose PrivateA
B(P) -- Nor PrivateB
) where
pattern FortyTwo = A 42
newtype A = PrivateA Int
data B = PrivateB Int Int
pattern P :: Int -> A -> B

如何编写模式P？

基本上我可以说：

f :: B -> String
f (P 2 FortyTwo) = "The meaning of life"

也就是说，能够在不直接在定义私有构造函数PrivateA和PrivateB的模块外部引用它们的情况下进行模式匹配。

Answer 1

首先，请记住newtype只能与具有单个参数的数据构造函数一起使用，因此A可以是newtype，但B不能。

data B = PrivateB Int Int

现在，您为FortyTwo使用的模式语法称为隐式双向。也就是说，

pattern FortyTwo :: A
pattern FortyTwo = PrivateA 42

我们使用=，真正意味着平等。上面写着"；我可以用FortyTwo来构造A，如果我有A，我可以使用FortyTwo来对其进行模式匹配"；。这是最简单的形式，在"；简单的"；论点指向良好的情况。

但现实世界并没有那么简单。因此GHC为我们提供了一种扩展语法，称为显式双向模式。简而言之，我们可以明确指定我们希望表达式在模式上下文中的行为方式，以及我们希望它在表达式上下文中的表现方式。编译器不会(也不能(检查这两个表达式作为一对是否有内聚意义，所以我们可以用它来做一些像这样的废话

pattern Nonsense :: Int -> Int
pattern Nonsense n <- n where
Nonsense _ = 42

这定义了Nonsense，使得let Nonsense x = Nonsense 0 in x返回42。

但是您的用例听起来完全合理，所以我们可以用明确的双向模式来定义它。

我们还需要完成一个小部分，那就是视图模式。视图模式是一种模式(因此，我们在模式匹配中使用它(，它实际上只是伪装的函数调用。简而言之，以下是大致等效的

let y = f x in y
let (f -> y) = x in y

它实际上只是将函数调用移动到等号的另一边，这在某些情况下可以方便地编写简洁的代码。它在定义模式同义词时也很有用。

pattern P :: Int -> A -> B
pattern P n a <- PrivateB n (PrivateA -> a) where
P n (PrivateA a) = PrivateB n a

当然，第一行是类型声明。第二行说"；当我看到形式为P n a的模式时，假装它说PrivateB n (PrivateA -> a)"；。最后一行写着"；当我看到一个说P n (PrivateA a)的表达式时，构建一个PrivateB n a"；。这定义了一个Haskell函数(该函数是穷举的，因为A只有一个构造函数，我们已经处理过了(。

完整的可运行示例：

{-# LANGUAGE PatternSynonyms, ViewPatterns #-}
module Main where
pattern FortyTwo :: A
pattern FortyTwo = PrivateA 42
newtype A = PrivateA Int
data B = PrivateB Int Int
pattern P :: Int -> A -> B
pattern P n a <- PrivateB n (PrivateA -> a) where
P n (PrivateA a) = PrivateB n a
f :: B -> String
f (P 2 FortyTwo) = "The meaning of life"
f _ = "Nope :("
main :: IO ()
main = do
putStrLn $ f (PrivateB 2 42)
putStrLn $ f (PrivateB 2 43)

在线试用！