当参数为空列表时，如何避免值限制错误？

Question

当参数为空列表时，List 模块中的某些函数会失败。List.rev 就是一个例子。问题是可怕的价值限制。

我在尝试定义一个函数时遇到了同样的问题，该函数返回一个列表，除了列表的最后一个元素之外的所有元素：

let takeAllButLast (xs: 'a list) =
    xs |> List.take (xs.Length - 1)

该函数适用于非空列表，但处理空列表的版本失败：

let takeAllButLast (xs: 'a list) =
    if List.isEmpty xs then []
    else xs |> List.take (xs.Length - 1)
takeAllButLast []
error FS0030: Value restriction. The value 'it' has been inferred to have generic type
    val it : '_a list, etc.

我尝试了几件事：使它成为内联函数，不为参数指定类型，为返回值指定类型，使函数依赖于类型参数，并使用 Option 类型获得稍后转换为列表的中间结果<'a>。没有任何效果。

例如，这个函数有同样的问题：

let takeAllButLast<'a> (xs: 'a list) =
    let empty : 'a list = [] 
    if List.isEmpty xs then empty
    else xs |> List.take (xs.Length - 1)

之前在 SO 中提出了一个类似的问题：空列表中的 F# 值限制，但当参数为空列表时，唯一的答案也失败。

有没有办法编写一个处理空列表和非空列表的函数？

注意：该问题并非特定于返回除列表最后一个元素之外的所有元素的函数。

Answer 1

函数本身完全没问题。该功能不会“失败”。
您不需要修改函数体。它是正确的。

问题仅在于您尝试调用函数的方式：takeAllButLast []。在这里，编译器不知道结果应该是什么类型。应该是string list吗？或者应该是int list？也许bool list？编译器无法知道。所以它抱怨。

为了编译这样的调用，你需要帮助编译器：告诉它你期望得到什么类型。这可以从上下文中完成：

// The compiler gleans the result type from the type of receiving variable `l`
let l: int list = takeAllButLast []

// Here, the compiler gleans the type from what function `f` expects:
let f (l: int list) = printfn "The list: %A" l
f (takeAllButLast [])

或者你可以直接声明调用表达式的类型：

(takeAllButLast [] : int list)

或者你可以声明函数的类型，然后调用它：

(takeAllButLast : int list -> int list) []

您也可以分两步执行此操作：

let takeAllButLast_Int : int list -> int list = takeAllButLast
takeAllButLast_Int []

在每种情况下，原理都是一样的：编译器需要从某个地方知道您在这里期望什么类型。

或者，您可以给它一个名称并使该名称通用：

let x<'a> = takeAllButLast [] : 'a list

可以像访问常规值一样访问此类值，但在幕后将其编译为无参数通用函数，这意味着每次访问它都会导致执行其主体。这就是List.empty在标准库中实现类似“通用值”的方式。

但是，当然，如果您尝试在 F# 交互式中评估这样的值，您将再次面临同样的问题——类型必须是已知的——无论如何你都必须解决它：

> x   // value restriction
> (x : int list)  // works