Haskell：如何组织一组都采用相同参数的函数答案

【问题标题】：Haskell: How to organize a group of functions that all take the same argumentsHaskell：如何组织一组都采用相同参数的函数
【发布时间】：2013-06-18 19:02:59
【问题描述】：

我正在编写一个程序，其中包含多个采用相同参数的函数。为简单起见，这是一个有些人为的示例：

buildPhotoFileName time word stamp = show word ++ "-" ++ show time ++ show stamp
buildAudioFileName time word = show word ++ "-" ++ show time ++ ".mp3"
buildDirectoryName time word = show word ++ "_" ++ show time

假设我正在循环访问来自 IO 的资源以在运行时获取 time 和 word 参数。在这个循环中，我需要加入上述函数的结果以进行进一步处理，所以我这样做：

let photo = buildPhotoFileName time word stamp
    audio = buildAudioFileName time word
    dir   = buildDirectoryName time word
in ....

这似乎违反了“不要重复自己”的原则。如果以后我发现我想将word 更改为采用word 的函数，我可能会在let 表达式的开头创建一个新绑定，如下所示：

let wrd   = processWord word
    photo = buildPhotoFileName time wrd stamp
    audio = buildAudioFileName time wrd
    dir   = buildDirectoryName time wrd
in ....

并且每次我将word 写入wrd 时都必须更改，如果我记得更改某些函数调用而不是其他函数调用，则会导致错误。

在 OOP 中，我会通过将上述函数放入一个类中来解决这个问题，该类的构造函数将 time 和 word 作为参数。实例化的对象本质上是三个函数，它们分别是 time 和 word。如果我想确保函数接收processWord word 而不是word 作为“参数”，我可以在构造函数中调用processWord。

有什么更好的方法可以更适合函数式编程和 Haskell？

【问题讨论】：

标签： haskell dry

【解决方案1】：

既然您说您已准备好为此创建一个 OO 包装类，我假设您愿意更改您的功能。以下是一个生成您想要的所有三个结果的元组的函数：

buildFileNames time word stamp = 
  ( show word ++ "-" ++ show time ++ show stamp,
    show word ++ "-" ++ show time ++ ".mp3",
    show word ++ "_" ++ show time )

你可以像这样使用它：

let wrd   = processWord word
    (photo, audio, dir) = buildFileNames time wrd stamp
    in ....

如果您不需要任何结果，您可以像这样跳过它们：

let wrd   = processWord word
    (_, audio, _) = buildFileNames time wrd stamp
    in ....

值得注意的是，您不必担心 Haskell 将资源浪费在计算您不使用的值上，因为它是惰性的。

【讨论】：

非常好。我以前从未见过这个技巧，尽管事后看来很明显。一个小提示：三个结果字符串共享部分，所以我认为您可以插入一些 let -s 来明确共享这些部分。
@AndrásKovács 不需要，因为编译器正在执行common subexpression elimination。

【解决方案2】：

在我看来，您从 OOP 领域描述的解决方案在 FP 领域听起来不错。也就是说：

data UID = UID
    { _time :: Integer
    , _word :: String
    }

在此记录中包含或不包含“印章”是一项设计决策，我们可能没有足够的信息来回答这里。可以把这个数据类型放到自己的模块中，定义一个“智能构造器”和“智能访问器”：

uid = UID
time = _time
word = _word

然后在模块边界隐藏真正的构造函数和访问器，例如导出UID 类型、uid 智能构造函数和time 和word 智能访问器，但不导出UID 构造函数或_time 和_word 访问器。

module UID (UID, uid, time, word) where

如果我们后来发现智能构造函数应该做一些处理，我们可以改变uid的定义：

uid t w = UID t (processWord w)

【讨论】：

【解决方案3】：

在 Nikita Vokov 的回答之上，您可以使用 record wild cards 获得一些简洁的语法，几乎没有重复：

{-# LANGUAGE RecordWildCards #-}

data FileNames = FileNames { photo :: String, audio :: String, dir :: String }

buildFileNames :: Word -> Time -> Stamp -> FileNames
buildFileNames time word stamp = FileNames
  (show word ++ "-" ++ show time ++ show stamp)
  (show word ++ "-" ++ show time ++ ".mp3")
  (show word ++ "_" ++ show time )

let FileNames {...} = buildFileNames time wrd stamp
in ... photo ... audio ... dir...

【讨论】：

@user1436026 在此示例中，将FileNames 视为您的OOP 对象，将buildFileNames 视为您的构造函数。 photo、audio、dir这三个记录是公共属性。它们在您第一次访问时计算一次。

【解决方案4】：

再举一个例子，如果你将相同的参数传递给多个函数，你可以改用 Reader monad：

import Control.Monad.Reader

runR = flip runReader

type Params = (String, String, String)

buildPhotoFileName :: Reader Params String
buildPhotoFileName = do
  (time, word, stamp) <- ask
  return $ show word ++ "-" ++ show time ++ show stamp

main = do
  runR (time, word, stamp) $ do
    photo <- buildPhotoFileName
    audio <- buildAudioFileName
    dir <- buildDirectoryName
    processStuff photo audio dir

【讨论】：

使你的函数基于 Reader 会带走函数的许多不错的属性，如柯里化等。
当然可以，但是你会得到很多不错的属性作为回报。

【解决方案5】：

要基于 David Wagner 的解决方案和您的 OO 目标，您应该将 buildxxx 函数或多个函数移至单独的模块（NameBuilders？），这样您就可以完全控制。

即使采用这种方法，您也应该按照 David 的建议，用模块内的函数“包装”变量。

您将导出变量和 buildxxx 构造函数（返回一个三元组）或构造函数（三个单独的函数）。

你也可以简化为

    buildDirectoryName time word = show word ++ "_" ++ show time
    buildPhotoFileName stamp = buildDirectoryName + show stamp
    buildAudioFileName =       buildDirectoryName ++ ".mp3"

【讨论】：