在Haskell数据构造函数中输入检查

Question

如何向Haskell数据构造函数添加输入检查？让我说我有

import Data.Time.Calendar

data SchedulePeriod = SchedulePeriod { startDate :: Day
    , endDate :: Day
    , accrualStart :: Day
    , accrualEnd :: Day
    , resetDate :: Day
    , paymentDate :: Day
    , fraction :: Double }
    deriving (Show)

我想强加一个约束startDate < endDate.有没有办法在不创建抽象数据类型的情况下执行此操作？

Answer 1

标准方法是使用智能构造函数,在创建值之前检查前置条件,并且不导出它使用的实际构造函数.当然,正如你所说,这是创建一个抽象数据类型.

没有智能构造函数实现这一目标的唯一方法是真正邪恶的类型系统hackery(你将无法使用标准Day类型).

Answer 2

接受ehird的回答.我只是写这个,所以我可以解释我在评论中提到的智能析构函数,我无法在评论中解释.

假设您有类型:

data T x y z = A | B x | C y z

ehird已经解释了如何抽象掉构造函数,这只是为了提供"智能"构造函数.就像你提到的,这需要隐藏构造函数,然后你不能使用它们来模式匹配.但是,您可以使用"智能"析构函数来解决此问题,这相当于对每个可能的构造函数进行模式匹配.

为了解释这一点,让我们首先介绍如果构造函数被暴露,我们如何编写类型为T的函数:

myFunction :: T x y z -> d
myFunction t = case t of
    A     -> f1
    B x   -> f2 x
    C y z -> f3 y z

我们从函数的类型签名知道类型的f1,f2以及f3必须是:

f1 :: d
f2 :: x -> d
f3 :: y -> z -> d

所以,如果我们要推广myFunction是一个聪明的析构函数,我们只是传递f1,f2和f3作为参数传递给它:

smartDestructor :: d -> (x -> d) -> (y -> z -> d) -> t -> d
smartDestructor f1 f2 f3 t = case t of
    A     -> f1
    B x   -> f2 x
    C y z -> f3 y z

因此,如果您导出smartDestructor,那么人们基本上可以与您的类型进行模式匹配,而无需访问构造函数.

如果您之前使用过maybe或者either函数,那么您已经使用了智能析构函数,尽管在这些情况下构造函数不是隐藏的,因此它们主要作为便利函数提供:

maybe :: b -> (a -> b) -> Maybe a -> b
maybe f1 f2 m = case m of
    Nothing -> f1
    Just  a -> f2 x

either :: (a -> c) -> (b -> c) -> Either a b -> c
either f1 f2 e = case e of
    Left  a -> f1 a
    Right b -> f2 b

在您的情况下,智能析构函数的目的只是为了隐藏构造函数而不暴露构造函数.