为啥必须在scala的for循环中为模式匹配定义过滤器？

Posted 2023-02-23

【中文标题】为啥必须在scala的for循环中为模式匹配定义过滤器？

【英文标题】：why does filter have to be defined for pattern matching in a for loop in scala?为什么必须在scala的for循环中为模式匹配定义过滤器？

【发布时间】：2011-05-21 19:37:26

【问题描述】：

要创建一个可在 Scala 中用于理解的新类，您似乎只需定义一个 map 函数即可：

scala> class C[T](items: T*) 
     |   def map[U](f: (T) => U) = this.items.map(f)
     | 
defined class C

scala> for (x <- new C(1 -> 2, 3 -> 4)) yield x
res0: Seq[(Int, Int)] = ArrayBuffer((1,2), (3,4))

但这仅适用于 <- 左侧没有模式匹配的简单 for 循环。如果您尝试在那里进行模式匹配，您会收到一个投诉，即未定义 filter 方法：

scala> for ((k, v) <- new C(1 -> 2, 3 -> 4)) yield k -> v
<console>:7: error: value filter is not a member of C[(Int, Int)]
       for ((k, v) <- new C(1 -> 2, 3 -> 4)) yield k -> v

为什么这里需要过滤器来实现模式匹配？我原以为 Scala 只会将上述循环转换为等效的 map 调用：

scala> new C(1 -> 2, 3 -> 4).mapcase (k, v) => k -> v
res2: Seq[(Int, Int)] = ArrayBuffer((1,2), (3,4))

但这似乎可以正常工作，因此必须将 for 循环转换为其他内容。翻译成什么需要filter方法？

【参考方案1】：

简短的回答：根据 Scala 规范，您不需要为您提供的示例定义“过滤器”方法，但有一个 open bug 表示当前需要它。

长答案：用于推导式的脱糖算法在the Scala language specification 中进行了描述。让我们从第 6.19 节“For Comprehensions and For Loops”开始（我正在查看规范的 2.9 版）：

在第一步中，每个生成器 p true;案例 _ => 假

您问题的重点是理解中的模式对于给定的表达式是否“无可辩驳”。 （模式是 '

很好，但是“无可辩驳”是什么意思？跳到规范的第 8.1.14 节（“无可辩驳的模式”）。粗略地说，如果编译器能够证明模式在匹配表达式时不会失败，那么该模式是无可辩驳的，并且不会添加 withFilter 调用。

现在您的示例按预期工作是第 8.1.14 节中第一种无可辩驳的模式，一种可变模式。所以第一个例子很容易让编译器确定withFilter不是必需的。

您的第二个示例可能是第三种无可辩驳的模式，即构造函数模式。尝试将 Tuple2[Any,Any] 的 (k,v) 与 Tuple2[Int,Int] 匹配（请参阅规范中的第 8.1.6 和 8.1.7 节））成功，因为 Int 对于 Any 是无可辩驳的。因此，第二种模式也是无可辩驳的，不需要（不应该）withFilter 方法。

在 Daniel 的示例中，Tuple2[Any,Any] 对 Any 并非无可辩驳，因此添加了 withFilter 调用。

顺便说一句，错误消息中提到了 filter 方法，但规范中提到了 withFilter - 它已在 Scala 2.8 中进行了更改，有关血腥细节，请参阅 this question and answer。

【参考方案2】：

看看区别：

scala> for ((k, v) <- List(1 -> 2, 3 -> 4, 5)) yield k -> v
res22: List[(Any, Any)] = List((1,2), (3,4))

scala> List(1 -> 2, 3 -> 4, 5).mapcase (k, v) => k -> v
scala.MatchError: 5

【讨论】：

我检查了有无'5'的编译代码。当没有“5”时，不使用过滤器。

哇，我从来没有意识到 for 循环会默默地丢弃不匹配的项目。这听起来像是一个微妙的陷阱，我最好提防。

map 版本几乎同样危险，因为没有警告它可能会抛出。不幸的是，目前没有语法可以在不使用偏函数的情况下解构函数文字中的参数。

@IttayD 这很可能是最近的优化。我想我已经看到了 paulp 对此的评论。

@LeoAlekseyev 在 2.10.3 上为我工作得很好。