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haskell - 存在构造函数的模式绑定

问题描述

作为一个接触过 Lisp 的程序员，在编写 Haskell 时，我注意到了一些奇怪的东西，我没能理解。

这编译得很好：

{-# LANGUAGE NamedFieldPuns #-}
{-# LANGUAGE ExistentialQuantification #-}
data Foo = forall a. Show a => Foo { getFoo :: a }

showfoo :: Foo -> String
showfoo Foo{getFoo} = do
  show getFoo

而这失败了：

{-# LANGUAGE NamedFieldPuns #-}
{-# LANGUAGE ExistentialQuantification #-}
data Foo = forall a. Show a => Foo { getFoo :: a }

showfoo :: Foo -> String
showfoo foo = do
  let Foo{getFoo} = foo
  show getFoo

对我来说，第二个片段失败的原因并不明显。

问题是：

我是否错过了某些东西或由于 haskell 不是同音异形这一事实而导致了这种行为？

我的理由是，鉴于：

  1. Haskell 需要将记录模式匹配实现为编译器扩展，因为它选择使用语法而不是数据。

  2. 函数头或 let 子句中的匹配是两种特殊情况。

很难理解这些特殊情况，因为它们既不能实现，也不能直接在语言本身中查找。

因此，无法保证整个语言的一致行为。尤其是与其他编译器扩展一起，例如。

ps：编译错误：

error:
    • My brain just exploded
      I can't handle pattern bindings for existential or GADT data constructors.
      Instead, use a case-expression, or do-notation, to unpack the constructor.
    • In the pattern: Foo {getFoo}
      In a pattern binding: Foo {getFoo} = foo
      In the expression:
        do { let Foo {getFoo} = foo;
             show getFoo }

编辑：不同的编译器版本会针对相同的问题给出此错误

* Couldn't match expected type `p' with actual type `a'
    because type variable `a' would escape its scope
  This (rigid, skolem) type variable is bound by
    a pattern with constructor: Foo :: forall a. Show a => a -> Foo

标签： haskellhomoiconicity

解决方案

我是否错过了某些东西或由于 haskell 不是同音异形这一事实而导致了这种行为？

不。同音性是一条红鲱鱼：每种语言都与它的源文本和它的 AST 1同音，事实上，Haskell在内部实现为各种中间语言之间的一系列脱糖传递。

真正的问题是，let...in只是case...of有根本不同的语义，这是有意的。模式匹配case...of是严格的，从某种意义上说，它强制审查员评估以选择要评估的 RHS，但let...in表单中的模式绑定是惰性的。从这个意义上说，let p = e1 in e2实际上最类似于case e1 of ~p -> e2（注意使用 ! 的惰性模式匹配~），它会产生类似但不同的错误消息：

ghci> case undefined of { ~Foo{getFoo} -> show getFoo }

<interactive>:5:22: error:
    • An existential or GADT data constructor cannot be used
        inside a lazy (~) pattern
    • In the pattern: Foo {getFoo}
      In the pattern: ~Foo {getFoo}
      In a case alternative: ~Foo {getFoo} -> show getFoo

这在对Odd ghc 错误消息“我的大脑刚刚爆炸”的回答中有更详细的解释？.

1如果这不能满足您的要求，请注意 Haskell在大多数 Lispers 使用该词的意义上是谐音的，因为它支持引号quote形式的 Lisp 运算符的模拟[| ... |]，这是模板 Haskell 的一部分。

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