Haskell 源文件和 GHCi 中的变量定义之间的区别？

Question

在 Haskell 源文件中，我可以写

a = 1

我的印象是我必须在 GHCi 中编写与

相同的内容

let a = 1

，对于 GHCi 中的 a = 1，在 = 上会出现解析错误。

现在，如果我写

a = 1
a = 2

在一个源文件中，我会得到一个关于a的多重声明的错误，但是用GHCi写是OK：

let a = 1
let a = 2

有人可以帮助澄清这两种风格之间的区别吗？

Answer 1

交互式解释器中的连续let“语句”实际上相当于嵌套的let 表达式。它们的行为就好像在赋值之后有一个隐含的in，而解释器会话的其余部分包括let 的主体。那是

>>> let a = 1
>>> let a = 1
>>> print a

与

相同

let a = 1 in
let a = 1 in
print a

Answer 2

Haskell 的一个关键区别在于有两个同名和相同作用域的定义，以及在嵌套作用域中有两个同名定义。文件中的 GHCi vs modules 与这里的底层概念并没有真正的关系，但是如果您不熟悉这些情况，这些情况确实会导致您遇到问题。

let 表达式（和 do 块中的 let 语句）创建一个 set 具有相同范围的绑定，而不仅仅是单个绑定。例如，作为表达式：

let a = True
    a = False
in  a

或者用大括号和分号（不开启多行模式更方便粘贴到GHCi）：

let { a = True; a = False} in a

这将失败，无论是在模块中还是在 GHCi 中。不能有一个变量a 既是True 又是False，并且在同一个范围内不能有两个名为a 的单独变量（或者不可能知道哪个变量被引用到源文本a)。

单个绑定集中的变量都是“一次”定义的；它们的写入顺序根本不相关。您可以看到这一点，因为可以定义相互引用的相互递归绑定，并且不可能以任何顺序一次定义一个：

λ let a = True : b
|     b = False : a
| in  take 10 a
[True,False,True,False,True,False,True,False,True,False]
it :: [Bool]

在这里，我定义了一个交替的True 和False 的无限列表，并用它来得出一个有限的结果。

Haskell 模块是一个单个范围，包含文件中的所有定义。就像在具有多个绑定的 let 表达式中一样，所有定义“同时发生”¹;它们仅按特定顺序排列，因为将它们写在文件中不可避免地会引入顺序。所以在一个模块中：

a = True
a = False

如您所见，给您一个错误。

在 do-block 中有 let-statements 而不是 let-expressions。² 这些没有 in 部分，因为它们只作用于 do-block 的整个其余部分.³ GHCi 命令与在IO do-block 中输入语句非常相似，因此您在此处具有相同的选项，这就是您在示例中使用的内容。

但是您的示例有 两个 let-bindings，而不是一个。因此，在两个单独的作用域中定义了两个名为 a 的单独变量。

Haskell 不关心（几乎永远）不同定义的书面顺序，但它确实关心嵌套范围的“嵌套顺序”；规则是，当您引用变量 a 时，您将获得 a 的最内层定义，其范围包含引用。⁴

顺便说一句，通过在内部范围内重用名称来隐藏外部范围名称称为遮蔽（我们说内部定义遮蔽了外部定义）。这是一个有用的通用编程术语，因为这个概念出现在许多语言中。

因此，在 GHCi 与模块中，关于何时可以定义两次名称的规则并不不同，只是不同的上下文使不同的事情变得更容易。

如果你想在一个模块中放一堆定义，简单的做法是让它们都成为顶级定义，它们都具有相同的范围（整个模块），所以如果你使用你会得到一个错误两次同名。您必须多做一些工作才能嵌套定义。

在 GHCi 中，您一次输入一个命令，使用多行命令或大括号和分号样式需要更多工作，因此当您要输入多个定义时，最简单的方法是使用多个 let 语句，因此如果您重用名称，您最终会掩盖之前的定义。⁵您必须更加谨慎地尝试在同一范围内实际输入多个名称。

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¹ 或者更准确地说，绑定“只是”，根本没有任何“它们发生的时间”的概念。

² 或者更确切地说：您有 let-statements 和 let-expressions，因为语句主要由表达式组成，而 let-expression 作为表达式总是有效的。

³ 您可以将其视为一般规则，即 do 块中的后面语句在概念上嵌套在所有早期语句中，因为当您将它们转换为一元操作时，它们就是这个意思；实际上，let 语句实际上被转换为 let 表达式，其余的 do 块位于 in 部分中。

⁴ 虽然不可能引用任何更远的定义。

⁵ 请注意，您之前定义的任何引用该名称的东西在阴影之前的行为仍然完全 像以前一样，引用以前的名称。这包括返回变量值的函数。最容易将阴影理解为引入一个恰好与早期变量名称相同的不同变量，而不是试图将其理解为实际更改早期变量名称所指的内容。