如何在用递归方案编写的表达式计算器中编写更少的样板文件

Question

使用 recursion-scheme 库编写抽象语法树和相应的表达式计算器很容易：

{-# LANGUAGE TypeFamilies #-}
{-# LANGUAGE DeriveFunctor #-} 
{-# LANGUAGE DeriveFoldable #-} 
{-# LANGUAGE DeriveTraversable #-}
{-# LANGUAGE TemplateHaskell #-}
{-# LANGUAGE LambdaCase #-}

import Data.Functor.Foldable 
import Data.Functor.Foldable.TH

data Expr  = Plus Expr  Expr 
           | Mult Expr Expr 
           | Const Expr 
         deriving (Show, Eq)
makeBaseFunctor ''Expr  
-- Write a simple evaluator
eval :: Expr -> Int 
eval = cata alg 
  where 
    alg = \case
      PlusF  x y  -> (+) x y
      MultF  x y  -> (*) x y
      ConstF x    -> x

现在看eval的where子句中的alg函数中的情况。我认为所有 x 和 y 变量应该没有必要。因此我正在寻找某种方式（语法、语言扩展等）删除此样板并写入：

  PlusF  -> (+)
  MultF  -> (*)
  ConstF -> id

Answer 1

https://hackage.haskell.org/package/catamorphism-0.5.1.0/docs/Data-Morphism-Cata.html 推导出 ExprF 的变形。

{-# LANGUAGE TypeFamilies #-}
{-# LANGUAGE DeriveFunctor #-} 
{-# LANGUAGE DeriveFoldable #-} 
{-# LANGUAGE DeriveTraversable #-}
{-# LANGUAGE TemplateHaskell #-}

import Data.Functor.Foldable 
import Data.Functor.Foldable.TH
import Data.Morphism.Cata

data Expr 
  = Plus Expr Expr 
  | Mult Expr Expr 
  | Const Expr 
  deriving (Show, Eq)
makeBaseFunctor ''Expr
$(makeCata defaultOptions ''ExprF)

-- Write a simple evaluator
eval :: Expr -> Int 
eval = cata $ exprF (+) (*) id

请注意，它还可以为 Expr 派生变形，生成 eval = expr (+) (*) id 并让您跳过此特定用例的 Data.Functor.Foldable.TH。

Answer 2

或者，您可以重构您的语言，使其一方面具有二元运算，另一方面具有一元运算。你会写：

data BinOp = PlusOp | MultOp deriving (Show, Eq)
data UnOp  = ConstOp deriving (Show, Eq)

data Expr  = Bin BinOp Expr  Expr
           | Un  UnOp  Expr
         deriving (Show, Eq)
makeBaseFunctor ''Expr

评价者则变成：

eval :: Expr -> Int
eval = cata $ \case
  BinF op l r -> bin op l r
  UnF  op v   -> un op v
  where
    bin = \case
      PlusOp -> (+)
      MultOp -> (*)

    un = \case
      ConstOp -> id

如何在用递归方案编写的表达式计算器中编写更少的样板文件

How to write less boilerplate in a expression evaluator written with recursion-schemes

haskell

syntax

boilerplate

recursion-schemes