Миран Липовача - Изучай Haskell во имя добра!

Теперь, когда мы знаем, как использовать сопоставление с образцом для списков, давайте создадим собственную реализацию функции head:

head' :: [a] –> a

head' [] = error "Нельзя вызывать head на пустом списке, тупица!"

head' (x:_) = x

Проверим, работает ли это…

ghci> head' [4,5,6]

4

ghci> head' "Привет"

H'

Отлично! Заметьте, что если вы хотите выполнить привязку к нескольким переменным (даже если одна из них обозначена всего лишь символом _и на самом деле ни с чем не связывается), вам необходимо заключить их в круглые скобки. Также обратите внимание на использование функции error. Она принимает строковый параметр и генерирует ошибку времени исполнения, используя этот параметр для сообщения о причине ошибки.

Вызов функции errorприводит к аварийному завершению программы, так что не стоит использовать её слишком часто. Но вызов функции headна пустом списке не имеет смысла.

Давайте напишем простую функцию, которая сообщает нам о нескольких первых элементах списка – в довольно неудобной, чересчур многословной форме.

tell :: (Show a) => [a] –> String

tell [] = "Список пуст"

tell (x:[]) = "В списке один элемент: " ++ show x

tell (x:y:[]) = "В списке два элемента: " ++ show x ++ " и " ++ show y

tell (x:y:_) = "Список длинный. Первые два элемента: " ++ show x

++ " и " ++ show y

Обратите внимание, что образцы (x:[])и (x:y:[])можно записать как [x]и [x,y]. Но мы не можем записать (x:y:_)с помощью квадратных скобок, потому что такая запись соответствует любому списку длиной два или более.

Вот несколько примеров использования этой функции:

ghci> tell [1]

"В списке один элемент: 1"

ghci> tell [True, False]

"В списке два элемента: True и False"

ghci> tell [1, 2, 3, 4]

"Список длинный. Первые два элемента: 1 и 2"

ghci> tell []

"Список пуст"

Функцию tellможно вызывать совершенно безопасно, потому что её параметр можно сопоставлять пустому списку, одноэлементному списку, списку с двумя и более элементами. Она умеет работать со списками любой длины и всегда знает, что нужно возвратить.

А что если определить функцию, которая умеет обрабатывать только списки с тремя элементами? Вот один такой пример:

badAdd :: (Num a) => [a] -> a

badAdd (x:y:z:[]) = x + y + z

А вот что случится, если подать ей не то, что она ждёт:

ghci> badAdd [100, 20]

*** Exception: Non-exhaustive patterns in function badAdd

Это не так уж и хорошо. Если подобное случится в скомпилированной программе, то она просто вылетит.

И последнее замечание относительно сопоставления с образцами для списков: в образцах нельзя использовать операцию ++(напомню, что это объединение двух списков). К примеру, если вы попытаетесь написать в образце (xs++ys), то Haskell не сможет определить, что должно попасть в xs, а что в ys. Хотя и могут показаться логичными сопоставления типа (xs++[x,y,z])или даже (xs ++ [x]), работать это не будет – такова природа списков [7] На деле в образцах нельзя использовать операторы, представляющие собой двухместные функции (например, + , / и ++ ), поскольку при сопоставлении с образцами производится, по сути, обратная операция. Как сопоставить заданное число 5 с образцом (x + y) ? Это можно сделать несколькими способами, то есть ситуация неопределённа. Между тем оператор : является конструктором данных (все бинарные операторы, начинающиеся с символа : , могут использоваться как конструкторы данных), поэтому для него можно произвести однозначное сопоставление. — Прим. ред. .

Ещё одна конструкция называется именованным образцом . Это удобный способ разбить что-либо в соответствии с образцом и связать результат разбиения с переменными, но в то же время сохранить ссылку на исходные данные. Такую задачу можно выполнить, поместив некий идентификатор образца и символ @перед образцом, описывающим структуру данных. Например, так выглядит образец xs@(x:y:ys).

Подобный образец работает так же, как ( x:y:ys), но вы легко можете получить исходный список по имени xs, вместо того чтобы раз за разом печатать x:y:ysв теле функции. Приведу пример:

firstLetter :: String –> String

firstLetter "" = "Упс, пустая строка!"

firstLetter all@(x:xs) = "Первая буква строки " ++ all ++ " это " ++ [x]

Загрузим эту функцию и посмотрим, как она работает: