为什么递归模式同义词被接受？

问题描述

这个问题（从 5 年前开始）问 'Why are all recursive pattern synonyms rejected?' 并且它的例子仍然被拒绝。用户指南说 "Pattern synonyms cannot be defined recursively."

我有一个被接受的递归模式同义词（GHC 8.10.2）。我可以调用它，它会循环——这并不奇怪。那么为什么它会编译？/是否有类似的用例？

基于 2016 paper 的第 2.3 节“多态模式同义词”中的示例编写的代码。

data JoinList a = JNil | Unit a | JoinList a `JoinTree` JoinList a    deriving (Eq,Read,Show)

我正在尝试定义模式同义词 Nil。显然 JNil 是匹配项。但也是 JNil ``JoinTree`` JNil，并且任何 JoinTree 的任意嵌套提供所有叶子都是 JNil。

pattern Nil :: JoinList a
pattern Nil <- JNil
  where Nil = Nil `JoinTree` Nil      -- huh?

wot = Nil `JoinTree` Nil              -- these all compile
wotwot Nil = ()
wotwotwot = wotwot Nil
wotwotwotwot = wotwot wot

尝试调用 wot 循环，这并不奇怪。尝试致电 wotwotwot 时抱怨 Non-exhaustive patterns in function wotwot。

完全披露：我在玩什么/我知道这不起作用[另见下文]是：

pattern Nil = JNil                     -- base case matcher,and builder
  where Nil <- Nil `JoinTree` Nil      -- recursion on the matcher,not the builder
                                       -- but can't put `<-` equations after where

以下拒绝了Recursive pattern synonym deFinition——这是我所期望的

pattern NilRec <- NilRec `JoinTree` NilRec 
  where NilRec = JNil

无论如何这都行不通：它需要首先匹配 NilRec = JNil 作为基本情况。

要回答@Noughtmare 的问题“你会如何建议...”对他的回答发表评论，我想在上面写上“我在玩什么”的声明（是的，我知道这是目前非法的语法）；并通过两个案例将其脱糖到匹配器中，依次尝试：

case arg of
  { JNil -> ...
  ; Nil `JoinTree` Nil -> ...
  }

注意这些情况中的每一个都有一个来自 JoinList 类型的数据构造函数。因此，Nil 的递归使用是受保护/中介的，就像通过 ViewPattern 的任何方法一样。（这是 5 年前的 q 所问的。）换句话说：我认为编译器可以从 pattern ... = ... where ... <- ... 生成一个 ViewPattern。

解决方法

只有匹配器不能递归，因为这可能导致无限模式匹配（无限大的程序）。 case x of Nil -> y 的脱糖将是：

  case x of
    JNil -> y
    JoinTree x2 x3 -> case x2 of
      JNil -> case x3 of
        JNil -> y
      JoinTree x4 x5 -> case x4 of
        ...

无限前进。

拥有递归构建器很好，因为它们可以包含任意函数。这里也许是一个更简单的例子，可以在不混淆构造函数的情况下展示这一点：

pattern Foo <- ()
  where Foo = let loop = loop in loop

您可以使用 ViewPatterns 允许模式中的任意函数：

normJoinList (JoinTree (normJoinList -> JNil) (normJoinList -> JNil)) = JNil
normJoinList x = x

pattern Nil <- (normJoinList -> JNil)
  where Nil = JNil

我认为这可以满足您的要求：

> case Nil `JoinTree` Nil of Nil -> True; _ -> False
True

haskell haskell pattern-synonyms