Scala Cons模式匹配如何确定List的头部和尾部？

Question

如何在以下声明中确定头部和尾部:

 val head::tail = List(1,2,3,4);
 //head: 1  tail: List(2,3,4)

不应该有一些代码将第一个元素提取为head并将尾部作为新List返回.我一直在梳理Scala标准库代码,但我找不到/理解这是怎么做的.

Answer 1

这里涉及的 Scala 构造是Extractor。该符号::只不过是 Scala 中的一个案例类，其中unapply其伴生对象上存在一个方法来实现提取魔法。 这是关于提取器的很好的深入教程。但总结如下：

unapply每当您想要“解包”类的内容时，无论是为了变量绑定还是作为模式匹配的一部分，编译器都会在表达式左侧的任何符号上查找方法。这可能是一个对象、一个案例类伴随对象（如::您问题中的 ）或带有unapply. 的参数unapply是要解包的传入类型，返回类型是Option已声明为预期结构和类型的类型。在模式匹配中，aNone表示未找到匹配项。在变量绑定中，如果结果是，MatchError则抛出a 。None

一个好的思考方式unapply是它是 的逆apply。其中unapply函数调用语法的接收者unapply是提取器调用的接收者。

为了进一步说明这一点，让我们定义一个简单的案例类：

case class Cat(name: String, age: Int)

因为它是一个案例类，所以我们会在伴生对象上自动生成apply方法unapply，大致如下所示：

object Cat {
  // compiler generated...
  def apply(name: String, age: Int) = new Cat(name, age)    
  def unapply(aCat: Cat): Option[(String, Int)] = Some((aCat.name, aCat.age))
}

当您创建Catvia 伴随对象时，apply会被调用。当您解压 a 的组成部分时Cat，unapply称为：

val mycat = Cat("freddy", 3) // `apply` called here
...
val Cat(name, age) = mycat   // `unapply` called here
...
val animal: AnyRef = mycat
val info = animal match {
  case Cat(name, age) => "My pet " + name // `unapply` called here
  case _ => "Not my pet"
}
// info: String = My pet freddy

因为unapply返回 an Option，所以我们有很大的能力编写提取器来处理更有趣的情况，例如，在提取值之前测试传入类型是否符合某些条件。例如，假设我们想要获取“老”猫的名字。有人可能会这样做：

object OldCatName {
  def unapply(aCat: Cat) = if (aCat.age >= 10) Some(aCat.name) else None
}

用法与生成的相同unapply：

val yourcat = Cat("betty", 12)
...
val OldCatName(name1) = yourcat
// name1: String = "betty"
val OldCatName(name2) = mycat
// scala.MatchError: Cat(freddy,3) (of class Cat) 

MatchError允许 s 并不是一件好事，所以让我们使用模式匹配：

val conditions = Seq(mycat, yourcat) map { 
  case OldCatName(oldie) => s"$oldie is old"
  case Cat(name, age) => s"At age $age $name is not old"
}
// conditions: Seq[String] = List(At age 3 freddy is not old, betty is old)

unapply该方法涉及的一个额外的魔力::是允许val ::(head, tail) = ...编写一些语法糖val head :: tail = ...。