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函数的语法
本章讲解的是haskell中的语法,借助他们可以使得你的函数更加可读,更富有表现力.
3.1 模式匹配
模式匹配(pattern matching)通过检查特定的结构来检查是否匹配,并按照模式从中解析出数据
类似于c++等语言中函数和运算符的重载
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lucky :: Int -> String lucky 7 = "Lucky number seven!" lucky x = "You are out of luck, sorry!" |
万能模式(catchall pattern)
总能够匹配输入的参数,将其绑定到模式中的名字供我们使用
递归函数
如果一个函数的定义中调用了自身,那么,他将被称为递归函数
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factorial :: Int -> Stirng factorial 0 =1 factorial n = n*factorial (n-1) |
防止崩溃
尽量在定义模式时,设置一个万能模式,以防止程序崩溃
3.1.1 元组的模式匹配
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addVector :: (Double,Double)->(Double,Double)->(Double,Double) addVector a b =(fst a + fst b,snd a + snd b) -- 更好的表达 addVector :: (Double,Double)->(Double,Double)->(Double,Double) addVector (x1,y1) (x2,y2)=(x1+x2,y1+y2) |
既然没有内建的对三元组取项的操作,我们也可以自己写
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first :: (a,b,c)->a first (x,_,_)->x -- 以下省略 |
这里就和列表推导式的_一样,只用一个泛变量(generic variable)占位即可
3.1.2 列表与列表推导式的模式匹配
列表推导式模式匹配
在列表推导式中也可以使用模式匹配,而且一旦模式匹配失败,就简单的挪到下一个元素,而不会被包含在列表内
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ghci> let xs = [(1,3),(4,3),(2,4),(5,3),(5,6),(3,1)] ghci> [a+b|(a,b)<-xs] [4,7,6,8,11,4] |
列表模式匹配
对于普通列表也可以使用模式匹配
– 使用[]来匹配空列表
– 使用:[]来匹配非空列表(列表本质是::...[]的语法糖)
– x:xs模式在haskell中运用非常广泛,尤其对于递归函数,但只能匹配长度大于等于一的列表
ps:error函数,会生成一个运行时错误,用参数中的字符串表示错误的描述,它会直接导致程序崩溃
x:[],x:y:[]形式等同于,[x,y]形式的匹配(x:y:_)这样的模式就不能用方括号表示了- 不能在模式中使用
++,加入试图在模式匹配中使用,编译器将无法分辨前者和后者
3.1.3 As模式
as模式(as-pattern)允许我们按模式把一个值分割成多个项,同时还保留对整体的引用
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-- 示例如下 first :: String -> String first "" = "Empty String, Whopps!" first all@(x:xs)="The first letter of " ++ all ++ " is " ++ [x] |
3.2 注意, 哨卫
哨卫(guard)
哨卫用于检查参数的性质是否为真,类似if,但在处理多个条件分支时,哨卫的可读性更高,且与模式匹配更加契合
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-- 示例 bmiTell :: Double ->String bmiTell bmi | bmi <18.5 = promptString1 | otherwise = promptString2 |
- 在第一个哨卫之前,函数名和参数之间并没有
= - 通过单引号,不仅可以中缀的形式调用前缀函数,甚至可以以中缀的形式定义函数
3.3 where
非参数的局部关键字,可以使用where关键字定义,它们跟在稍微后面,对于哨卫的每个分支都可以使用
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bmiTell :: Double -> Double -> String bmiTell weight height | bmi <= skinny = prompt1 | otherwise = prompt2 where bmi =weight/height^2 skinny = 18.5 |
局部变量
- 局部变量定义都必须对齐于同一列,否则haskell难以区分属于哪个代码块
- where中定义的名字只对本函数及本模式可用
- 想要在多个函数和模式中使用,需要全局变量
where里的模式匹配
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--第一个例子 ... where bmi = weight / height ^ 2 (skinny,normal,fat)=(18.5,25.0,30.0) --第二个例子 initials :: String -> String ->String initials firstname lastname = [f] ++ '.' ++ [l] ++ 'l' where (f:_) = firstname (l:_) = lastname |
where块中的函数
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calcBims :: [(Double,Double)]->[Double] calcBims xs = [bmi w h | (w,h)<-xs] where bmi weight height = weight / height^2 |
3.4 let
let表达式和where绑定很是类似
– where允许我们在函数底部绑定变量,对包括哨卫在内的整个函数可见
– let是一个表达式,允许我们在任何位置定义局部变量,且不能对其他哨卫可见
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cylinder :: Double -> Double -> Double Cylinder r h = let sideArea=2*pi*r*h topArea=pi*r^2 in sideArea+2*topArea --以下是格式 let <bindings> in <expression> |
- 于是,区别就在于,let是个表达式,表达式一定有返回值,便可以放在任意位置
- 因为let是一个表达式,不能在不同的哨卫中被使用
- 另一些人喜欢where是因为允许将主函数体距离函数声明与类型变量更远些,可读性更高
3.4.1 几个常见用法
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ghci> 4*(let a=9 in a+1)+2 42 |
在局部域中定义函数
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ghci> [let square x=x*x in (square 5,square 3,square 2)] [(25,9,4)] |
在一行中绑定多个名字
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ghci> (let a=100;b=200;c=300 in a*b*c,let foo="Hey";bar="there!" in foo ++ bar) (6000000,"Hey there!") |
当从一个元组中取值时
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ghci> (let(a,b,c)=(1,2,3) in a+b+c)*100 600 |
3.4.2 列表推导式中的let
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calcBmis :: [(Double,Double)]->[Double] calcBmis xs = [bmi|(w,h)<-xs,let bmi = w/h^2,bmi>25.0] |
- 在这里,let表达式的用法和谓词差不多,只不过它是用来绑定变量
- 列表推导式的
(w,h)<-xs部分被称为生成器
3.4.3 GHCi中的let
- 直接在ghci部分定义函数和常量时,let的in部分可以省略
- 如果省略,名字的定义,将会在整个会话过程中可见
3.5 表达式
case表达式类似c\c++中的switch,它取一个变量,对应不同的值并选择代码块并执行- 实际上,函数定义中的模式匹配不过是case表达式的语法糖而已
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--下面两段表达式实际上是等价的 head' :: [a]->a head' []=error "No head for empty list!" head' (x:_)=x --case表达式的形式 head' :: [a] -> a head' xs= case xs of [] ->error "No head for empty lists!" (x:_)->x --case表达式的语法结构如下 case expression of pattern -> result pattern -> result ... |
非常简单如果一个模式没有匹配,就交给下一个模式,若到最后没有匹配,就产生错误
优势
函数参数的匹配模式只能在定义函数时使用,而case表达式的匹配模式可以用在任意一个地方