Haskell Data.Maybe *** 异常：Maybe.fromJust：无

Question

我尝试为练习编写一个程序。如果它可以根据给定的语法解析字符串，它应该读取一个字符串和 return 一个空列表。如果字符串不是有效语法，它应该 return "Nothing"。喜欢这里：

>prog "c+c*c$"
Just""
>prog "c+c-c$"
Nothing

我编写了以下函数，它们在 GHCI 中加载和编译，但是当我运行 prog 带有任何参数时，我得到以下异常：*** Exception: Maybe.fromJust: Nothing

我想我以错误的方式访问或传递了 Maybe 字符串，但不确定在哪里。欢迎任何有关正确处理 Maybe 结构的帮助。

这是我的代码：

import Data.Maybe


match :: Char -> Maybe String -> Maybe String
match x input
  | (isNothing input == False) && (x == head (fromJust(input))) = Just (tail (fromJust(input)))
  | otherwise = Nothing


prog :: String -> Maybe String
prog x = match '$' (expr (Just (x)))


expr :: Maybe String -> Maybe String
expr x = ttail (term x)


term :: Maybe String -> Maybe String
term x = ftail (factor x)


ttail :: Maybe String -> Maybe String
ttail x
  | fromJust(x) == [] = Just []
  | otherwise = ttail (term (match '+' x))


factor :: Maybe String -> Maybe String
factor x = match 'c' x


ftail :: Maybe String -> Maybe String
ftail x
  | fromJust(x) == [] = Just []
  | otherwise  = ftail ( factor ( match '*' x))

Answer 1

fromJust 期望传递一个 Just 值，它收到一个 Nothing 值，这就是为什么会发生此异常：

http://hackage.haskell.org/package/base-4.11.1.0/docs/Data-Maybe.html#v:fromJust

请注意，我鼓励您使用 maybe 函数，我认为这有助于阐明您的代码（并且...也许可以找到错误 :)）

此外，maybe 优于 fromJust，因为它不是部分函数（即保证该函数在运行时不会出错）

例如，它允许您重写：

match :: Char -> Maybe String -> Maybe String
match x input
  | (isNothing input == False) && (x == head (fromJust(input))) = Just (tail (fromJust(input)))
  | otherwise = Nothing

作为

match :: Char -> Maybe String -> Maybe String
match x input =
  maybe
    Nothing
    (\i ->
      if x == head i
        then Just $ tail i
        else Nothing)
    input

还有一件事：head 和 tail 也是部分函数，您更喜欢像这样使用模式匹配，以避免在字符串为空时出现运行时异常，例如：

match :: Char -> Maybe String -> Maybe String
match x input =
  maybe
    Nothing
    (\i -> case i of
      [] -> Nothing
      first:rest -> 
        if x == first
          then Just rest
          else Nothing)
    input

（编辑：另请参阅@chi 的回答，它给出了 match 的一个很好的惯用实现！）

Answer 2

OP 的代码中有几个反模式。我只会讨论这个片段。

match :: Char -> Maybe String -> Maybe String
match x input
  | (isNothing input == False) && (x == head (fromJust(input))) = Just (tail (fromJust(input)))
  | otherwise = Nothing

使用 isNothing, fromJust 是一种反模式，因为后者是一个部分函数，当使用 Nothing 时会导致程序崩溃。程序员必须小心，总是事先检查 isJust，这很容易忘记。完全忘记这些功能并改为依赖模式匹配要简单得多（见下文）。
.. == False 应该重写为 not ..
not (isNothing ..) 应该是 isJust ..（但同样，模式匹配使这毫无意义）
head,tail,!! 也是部分函数，应尽可能用模式匹配替换它们。上面，head 可能会在 [] 上调用，所以我们需要事先检查它。模式匹配避免了这种需要。
可以使用 null ..（或者更好的模式匹配）代替 .. == []。
永远不要为函数调用写 f(x)，括号在那里没有任何意义。
使用 -Wall 标志打开警告：编译器经常发现代码中的问题。

如果您正在学习 Haskell，我强烈建议您不要使用危险的部分函数并阅读有关模式修补的教程，使用它可以防止代码中的几乎所有问题。

为了比较，上面的代码可以重写为：

match :: Char -> Maybe String -> Maybe String
match x (Just (y:ys)) | x==y = Just ys
match _ _                    = Nothing

请注意模式匹配如何同时检查参数是否为 Just 且内部有非空列表，并在构造函数中提取数据。当它失败时，将采用下一个匹配案例（而不是使程序崩溃）。

在没有模式匹配的语言中（比如，Java），库通常会强制我们记住在访问数据 (x.next()) 之前检查数据是否存在 (x.hasNext()) .忘记检查会导致运行时错误/异常。使用模式匹配，这两个步骤组合在同一个语言结构中，因此无法 "forget" 检查并使程序崩溃。

与原始代码不同，match x (Just []) 不会崩溃，而是 returns Nothing。

Haskell Data.Maybe *** 异常：Maybe.fromJust：无

Haskell Data.Maybe *** Exception: Maybe.fromJust: Nothing

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