Haskell:"绑定位置中的合格名称"错误与Map.empty

Question

我正在尝试为具有空地图的newtype创建模式同义词.

{-# Language PatternSynonyms #-}

import qualified Data.Map as Map

newtype StoreEnv = StoreEnv (Map.Map Int String)
   deriving (Eq, Show)

pattern EmptyStore :: StoreEnv
pattern EmptyStore = StoreEnv Map.empty

编译时我收到错误说"绑定位置的合格名称:Map.empty".我相信"Map.empty"应该属于我在newtype中声明的"Map.Map Int String"类型.

我的问题是是否有办法正确地为空地图添加别名.

我将不胜感激任何反馈.

Answer 1

背景

因此，您不能像对列表那样对地图进行模式匹配。

这是正确的。Data.Map.Map是一种抽象数据类型，这意味着它的表示是隐藏的。在 Haskell 中，这意味着它的构造函数不会被导出。您无法编写检查内部平衡二叉搜索树的Map代码（而且您无论如何也不想这样做） - 您必须通过其公共接口，使用模块的导出函数来创建、查询和操作Maps。

模式同义词的存在是为了弥补 ADT 编程与方程左侧模式匹配的便捷语法之间的差距。您可以将一些智能模式定义为模块 API 的一部分，而不必将 ADT 的实现耦合到这些模式。

你的问题

您会收到该错误，因为从语法上讲，模式同义词的右侧必须是模式，而不是表达式。模式（通常）是应用于某些变量绑定器的值构造函数的名称- 也就是说，在如下定义中

getBar (Foo bar baz) = bar

左侧的 和 定义将在右侧范围内的变量bar。它们是新的绑定，而不是对某些外部范围中可能存在的任何或变量的baz引用。barbaz

因此，我认为除了语法错误（Map.empty不是局部变量的有效名称，这就是您收到该错误的原因）之外，您还犯了一个逻辑错误 - 您将无法引用Map.empty无论如何在那个位置。

修复

正如我在评论中所建议的，您可以使用显式双向模式同义词来修补代码。这是一个巧妙的功能，它允许您为模式同义词赋予不同的含义，具体取决于它是用作模式（即在模式上下文中）还是用作值构造函数（即在表达式上下文中）。

pattern EmptyStore <- StoreEnv (Map.null -> True)
    where EmptyStore = StoreEnv Map.empty

在第一行中，我定义了EmptyStore用作模式时的含义。该Map.null -> True语法称为视图模式- 它的意思是“将函数Map.null应用于模式的这一部分，并将其结果与True”相匹配。因此当the 内部为空时EmptyStore匹配 a 。StoreEnvMapStoreEnv

第二行定义了EmptyStore用作表达式时的作用。它说该表达式是表达式“创建一个空并将其包装在 a 中”EmptyStore的同义词。StoreEnv Map.emptyMapStoreEnv

未修复的

然而我认为模式同义词 API forMap并没有真正的意义。为了可用，您应该真正定义一套完整的模式，以便用户可以解构任何类型的Map. 空的情况很容易处理，因为只有一个空Map，但是对非空的模式匹配意味着什么Map？Maps 并不意味着是有序容器 - 没有像 with 那样的“首先和其余” []，所以这是没有意义的：

pattern Cons k v rest <- {- what goes here? -}
    where Cons k v rest = insert k v rest

您可以尝试定义一个模式，该模式在映射中存在特定键时进行匹配：

pattern Contains k v <- (lookup k -> Just v)

但这不是有效的 Haskell（当它应该被绑定时k被引用）。即使您可以想出一种巧妙的方式来表达它，这样的一组模式也必然是不完整的，因为您无法为每个可能的键编写子句。

换句话说，我认为您不应该尝试为该数据类型定义模式同义词。坚持普通功能！