使用什么数据结构来实现模式匹配？

Question

在《Programming Elixir》一书中，作者指出“即使你有数千个子句，这种方式使用的模式匹配也很快。匹配一个映射或结构是 O(log n)。”。

我想知道 Elixir 中使用什么数据结构来实现模式匹配，使得时间复杂度为 O(log n)。

它是某种树结构吗？

Answer 1

模式匹配的实现因函数式语言而异，但在大多数情况下，它归结为决策树。

Luc Maranget paper“将模式匹配编译为好的决策树”对如何将模式匹配实现到决策树进行了很好的深入描述。

另一个非常好的资源是 Simon Peyton Jones 的 book“函数式编程语言的实现”。

Answer 2

Elixir 委托 Erlang 的模式匹配。

查看 Elixir 的源代码，用 Erlang 编写，这里似乎是处理匹配的代码：

elixir_clauses.erl:

match(Fun, Expr, #{current_vars := Current, unused_vars := {_, Counter} = Unused} = AfterE, BeforeE) ->
  #{
    context := Context,
    prematch_vars := Prematch,
    current_vars := {Read, _}
  } = BeforeE,

  CallE = BeforeE#{
    context := match,
    prematch_vars := {Read, Counter},
    current_vars := Current,
    unused_vars := Unused
  },

  {EExpr, #{current_vars := NewCurrent, unused_vars := NewUnused}} = Fun(Expr, CallE),

  EndE = AfterE#{
    context := Context,
    prematch_vars := Prematch,
    current_vars := NewCurrent,
    unused_vars := NewUnused
  },

  {EExpr, EndE}.

这是 Erlang 代码，所以 Elixir 在这里委托给Erlang's = operator。既然如此，Robert Virding（Erlang 模式匹配代码的作者）对this related Erlang question 的回答很有用：

在“The 函数式编程语言的实现”，Simon Peyton 琼斯。这本书有点旧，但非常好。它还包含，其中 其他内容，编译列表推导的描述。

Erlang 编译器使用书中的这两种算法。