如何在 Haskell 中对空向量进行模式匹配？答案

【问题标题】：How to Pattern Match an Empty Vector in Haskell?如何在 Haskell 中对空向量进行模式匹配？
【发布时间】：2016-04-14 15:15:36
【问题描述】：

假设我想使用模式匹配实现列表的长度函数，那么我可以这样做：

length' :: (Num b) => [a] -> b  
length' [] = 0  
length' (_:xs) = 1 + length' xs

我可以用Vectors 做类似的事情吗？

【问题讨论】：

您可以使用ViewPatterns 和PatternSynonyms 之类的东西对抽象类型的东西进行模式匹配，但是如果您想在Vector 上编写类似length 的归纳函数，为什么不只是使用foldl 或foldr，或vector 提供的其他十几个“折叠”变体中的任何一个？如果您使用例如，这具有推广到每个 Foldable 的优势。 Data.Foldable.foldr 而不是 vector 中的特定版本。
也许case splitAt 1 v of ... ？如上所述，可能制作成ViewPattern。
注意模式同义词；如果设计不当，它们可能会破坏性能直觉。
经验法则：在模式同义词上应用或匹配应该分摊 O(1) 时间，即使该值被持久使用。我永远不会容忍比多对数时间更糟糕的模式同义词。

【解决方案1】：

vector 库的各种 Vector 类型是不透明类型，它们不公开其数据构造函数，因此您无法对它们进行模式匹配。

有一些方法可以解决这个问题，例如 ViewPatterns（正如 user2407038 的评论所提到的），但您肯定不想将这些与向量一起使用，因为您可能会 抛弃使用向量的优势。

vector 库的亮点在于它基于两个概念实现：

(1) 表示向量不像列表那样具有自然的“头”和“尾”——列表字面意思是一对头和尾。如果您要使用某种视图模式在向量顶部施加头+尾结构，您将有效地创建向量元素的单链表，这可能会触发每个节点的内存分配查看类型。

如果您使用ViewPatterns 将向量视为有效的单链表，为什么不直接将向量转换为列表？

无论如何，由于上面提到的设计要点，对于vector，您真的希望尽可能坚持使用the operations provided by the library itself，因为它们会利用库的性能特性。

我怀疑在许多情况下测试向量的大小可能不是一个最佳想法。例如，在这样的代码中：

example :: Vector something -> Vector somethingElse
example as 
  | Vector.null as = ...
  | otherwise      = ...

...我希望（但尚未验证！）这将强制向量 as 被物化，以便我们可以测试它是否为空，如果测试可以被消除或移动到其他地方“...”位中的操作可能会与使用example 的上下文融合。

【讨论】：