展开 F# 单例区分联合元组类型

Posted 2023-02-16

【中文标题】展开 F# 单例区分联合元组类型

【英文标题】：Unwrap F# single-case discriminated union tuple type

【发布时间】：2017-11-18 08:12:52

【问题描述】：

我们可以使用像type Address = Address of string这样的解包函数来解包类型

let unwrapAddress (Address a) = a
let addr = Address "sdf"
let str = unwrapAddress addr

所以str 将是string 类型，但如果有这样的类型，这种方法将不起作用：

type Composite = Composite of integer:int * someStr:string
let unwrap (Composite c) = c

会产生错误

let unwrap (Composite c) = c;;
------------^^^^^^^^^^^
error FS0019: This constructor is applied to 1 argument(s) but expects 2

我能否以某种方式将复合类型解包为一个简单的元组？

【问题讨论】：

嗯，就像 PM，所以你可以写：let unwrap (Composite (i, s)) = i, s

我已经更正了您问题中的错误信息。您可能得到了另一个，因为您忘记将类型定义运行到 FSI 中。好问题，不过！我不知道这种边缘情况。

【参考方案1】：

您将类型定义为具有命名字段的单例区分联合：

type Composite = Composite of integer:int * someStr:string

这样定义的时候，union case的字段就不是简单的元组了。它们以特殊方式处理，例如，这些名称在编译代码中用作属性名称。模式匹配不会自动将元素转换为元组，因此您必须单独打开它们：

let unwrap (Composite(i, s)) = i, s

但是，您也可以在字段是普通元组的情况下定义单例联合。 （请注意，您需要在元组类型周围加上括号 - 否则，它最终也会以特殊方式处理，除了项目将编译为 Item1 和 Item2。）

type Composite = Composite of (int * string)

有了这个定义，你的unwrap 函数就可以正常工作并提取元组值了：

let unwrap (Composite c) = c

你也可以像上一个例子一样使用嵌套模式来获取数字和字符串：

let unwrap (Composite(i, s)) = i, s

根据您是否编写 A of (T1 * T2) 或是否编写 A of T1 * T2，其行为会有所不同这一事实有点微妙 - 可能需要区分这两者，以便编译器知道是否将字段编译为两个单独的字段字段或作为System.Tuple<T1, T2> 类型的一个字段。我无法想象任何其他情况下差异会很重要。

【参考方案2】：

在你的情况下，你可以写：

type Composite = Composite of int * string 

let unwrap (Composite (a, b)) = a, b

对应于：

let unwrap x = 
    match x with
    | Composite (a, b) -> a, b

这里发生的是 F# 允许您使用任意复杂的模式匹配内联解构函数参数。这一点在介绍单例DU时经常被提及，但很少有人得出结论，这导致人们认为单例DU在某种程度上是特殊的。

其实在有多个case的时候可以使用（只要每个case绑定同一套变量）：

type Composite = Composite of int * string | JustString of string

let unwrapString (Composite (_, s) | JustString s) = s

但大多数时候，您会在更简单的类型上进行模式匹配，例如元组：

let f (a, b, c) = ...

或者更奇怪的是：

let f () = ...

这里的() 是对单元类型的唯一值的模式匹配 - 而不是通常描述的某种“无参数函数的视觉标记”。

【参考方案3】：

这些都对我有用。这是您的 matching 语法，您通常会发现它与 match 语句一起使用，但它在 l.h.s 上。的一项任务。最初，这可能对元组最有意义，但您可以将其用于任何结构。

let (a,b) = (1,2)

let (x,_) = (4,5)

另外两个有趣的尝试：

let (head::tail) = [1;2;3;4]

FSI 响应警告 FS0025：此表达式的模式匹配不完整。例如，值“[]”可能表示模式未涵盖的情况。

“那是真的，”你大声说。 “我应该将其表达为匹配并包括一个空列表作为一种可能性”。最好将这些类型的警告冒泡成完全真实的错误（参见：warn as error 例如 --warnaserror+:25）。不要忽视他们。通过习惯或编译器强制方法解决它们。单个案例的歧义为零，因此请继续编写代码。

更有用 + 有趣的是 l.h.s 上的匹配语法。的功能分配。这很酷。精炼的功能，可以先把里面的东西解包，然后一步一步对内部进行操作。

let f (Composite(x,y)) = sprintf "Composite(%i,%s)" x y

f (Composite(1,"one"))

> val it : string = "Composite(1,one)"

关于您的代码：

type Address = Address of string //using unwrapping function like

let unwrapAddress (Address a) = a
let addr = Address "sdf"
let str = unwrapAddress addr

type Composite = Composite of integer:int * someStr:string
let unwrap (Composite(c,_)) = c
let cval = Composite(1,"blah")
unwrap cval

解决方法：

let xy = Composite(1,"abc") |> function (Composite(x,y))->(x,y)

...但是更好的方法是，假设您想保留单个案例 DU 的命名元素是...

let (|Composite|) = function | Composite(x,y)->(x,y)

let unwrap (Composite(x)) = x

let unwrap2 (Composite(x,y)) = (x,y)

...不是严格通过单例DU分解，而是通过单例分解Active Pattern

最后，您可以将方法附加到复合结构...

module Composite = 
  let unwrap = function | Composite(x,y)->(x,y)

关于使用此技术的最佳讨论之一已结束 here

另外，查看 unwrap 给我们的签名：一个接受 Composite（斜体）并返回 int（粗体）的函数

签名 -- val unwrap : 复合 -> int

【讨论】：

"These all work for me."。该代码实际上并没有编译（尽管编译错误与报告的错误不同）所以这实际上并没有回答这个问题。我发现有些模式匹配行为非常出乎意料，Tomas 的回答中对此进行了解释。

@TheQuickBrownFox：同意。我读到这个问题意味着以类似元组的方式分解，因此回顾了基础知识。或许这就是初衷？无论如何，您对问题的编辑使问题更加清晰。我跳过了这个，因为我认为它会很好。在编译器方面整理一下会很好。这是否已作为 github 请求提交？把它全部捕捉下来就好了。

@TheQuickBrownFox：本着原始问题（命名为 DU 元素）的精神，我添加了一个活动模式识别器作为解决方法。感谢您指出这一点。