读取带有错误 Prelude.read: no parse 的自定义数据类型答案

【问题标题】：Reading a custom data type with error Prelude.read: no parse读取带有错误 Prelude.read: no parse 的自定义数据类型
【发布时间】：2020-01-31 22:53:03
【问题描述】：

我对函数式编程非常陌生，并且我很少有以下自定义数据类型来表示一副纸牌。

西装的数据类型

data Suit = Spade | Club | Diamond | Heart
  deriving (Eq, Ord, Enum, Bounded)

instance Show Suit where
  show Spade = "S"
  show Club = "C"
  show Diamond = "D"
  show Heart = "H"

instance Read Suit where
  readsPrec _ [] = []
  readsPrec _ (s: str) = case s of
    'S' -> [(Spade, str)]
    'C' -> [(Club, str)]
    'D' -> [(Diamond, str)]
    'H' -> [(Heart, str)]
    _ -> []

排名的数据类型

data Rank = Two | Three | Four | Five | Six | Seven | Eight | Nine | Ten
          | Jack | Queen | King | Ace
  deriving (Eq, Ord, Enum, Bounded)

instance Show Rank where
  show Ace = "A"
  show King = "K"
  show Queen = "Q"
  show Jack = "J"
  show rank = show $ fromEnum rank + 2

instance Read Rank where
  readsPrec _ [] = []
  readsPrec _ (s: str) = case s of
      'A' -> [(Ace, str)]
      'K' -> [(King, str)]
      'Q' -> [(Queen, str)]
      'J' -> [(Jack, str)]
      _   -> readNum
    where
      readNum
        | s >= '2' && s <= '9' = [(toEnum (ord s - ord '2') :: Rank, str)]
        | s == '1' = readZero str -- Read a following 0
        | otherwise = []
      readZero ('0': rest) = [(Ten, rest)]
      readZero _ = []

卡片的数据类型

data Card = Card Suit Rank
  deriving (Eq)

instance Show Card where
  show (Card suit rank) = show suit ++ show rank

instance Read Card where
  readsPrec _ str = do
     (s, rest) <- reads str
     (r, end) <- reads rest
     return (Card s r, end)

当我在我的堆栈 ghci 控制台中输入 read "S3H5" :: Card 时，它显示了一个异常错误 *** Exception: Prelude.read: no parse。

请问如何解决这个问题？

我有一串卡片信息，例如“S3HA”代表两张卡片：

铁锹三
心脏王牌

我想要达到的目标：

当我读取“S3HA”的字符串时，我希望输出是一个数组

[Card Spade Three, Card Heart Ace]

请指教！我对 Haskell 函数式编程比较陌生！

并且我不想修改上述Card、Suit 和Rank 的自定义数据类型的源代码，而是利用这些数据类型创建[Card] 的数组。谁能提供将字符串解析为[Card]的方法？

【问题讨论】：

read "S3" :: Card 工作正常。问题是您不能说read "S3H5" :: [Card]，因为Read 的列表实例假定该字符串包含一个实际的列表文字，而不仅仅是您要读取的列表的a 类型的并列字符串。
那我如何阅读才能产生输出[Card Spade Three, Card Heart Ace]？
我认为你可以使用FlexibleInstances 扩展来为Read 定义你自己的[Card] 实例（它还必须以某种方式使用状态单子来遍历字符串；@987654341 @ 正在尝试从字符串中的每个字符创建卡片，而不仅仅是从字符串中读取单个字符并继续）。不过，我建议使用适当的解析库，例如 parsec 或其变体之一，而不是 Read。
鉴于我的任务要求不允许我修改源代码（对于Card、Suit 和Rank 的自定义数据类型，我认为我不能这样做上面，但只利用这些数据类型来创建输出[Card]的数组。我不知道如何用解析方法来实现这个输出（我对haskell和解析的了解很浅），你能提供一个例子来说明如何解析[Card] 的输出？谢谢。
对于列表，我认为您需要在 Read Card 实例中重新定义 readList 方法。如果你这样做，那么预定义的instance Read a => Read [a] 将自动调用你自己的readList，一切都应该正常工作。 hackage.haskell.org/package/base-4.12.0.0/docs/…

标签： parsing haskell functional-programming typeclass

【解决方案1】：

正如@chi 在问题的cmets 中所说，实现目标的最直接方法是为Card 定义readList 方法。

对于列表，我认为您需要在 Read Card 实例中重新定义 readList 方法。如果你这样做，那么预定义的实例Read a => Read [a] 将自动调用你自己的readList，一切都应该正常工作。

一种可能的定义：

instance Read Card where
  ...

  readList str = do
      (card, rest) <- reads str
      if null rest then return ([card], "")
          else fmap (Data.Bifunctor.bimap (card:) id) (readList rest

或许：

import Text.ParserCombinators.ReadP

...

instance Read Card where
  ...

  readList = readP_to_S (many (readS_to_P reads))

不过，还要注意默认的Show 和Read 实例有一些优势：

这很正常——也就是说，人们会知道会发生什么。对于自定义实例，必须检查实例定义才能正确使用它，而默认实例可以立即轻松地使用（除了大量输入）。
它是自动生成的，因此不太可能出现错误。它免费为您提供了坚实的基础，而如果您想真诚地发布代码，则需要彻底检查自定义定义。

因此，将相同的代码放入单态函数中可能更合理，例如 parseCard、parseCards、renderCard 和 renderCards，并且两全其美。

实际上，我认为自定义 Read 实例是 Haskell 的一个不起眼的角落。当我前段时间研究类似问题时，我找不到有关此主题的任何指南。 （与关于元胞自动机或免费单子的大量指南进行比较。） 这可能是因为人们大多使用默认派生实例，直到他们真正需要解析大量数据，即当高级解析库（例如 parsec）开始发挥作用时。

【讨论】：