在 haskell 中使用替代前奏曲

Question

我对其他 Preludes 很感兴趣。我知道有很多选择：

我知道他们中的很多人修复的一个简单的事情是文本，另一个是像 head 这样的函数，当你可能更喜欢它们更安全时，这个错误很难解决。

但是，当我尝试使用这些替代方案时，head 中的行为，嗯，似乎完全破坏了功能，对我来说看起来不像是改进。以下是一些示例：

序曲

Prelude> head [1]
1
Prelude> head []
*** Exception: Prelude.head: empty list

基金会

Foundation> head [1]

<interactive>:6:6: error:
    • Couldn't match expected type ‘NonEmpty c’
                  with actual type ‘[Integer]’
    • In the first argument of ‘head’, namely ‘[1]’
      In the expression: head [1]
      In an equation for ‘it’: it = head [1]
    • Relevant bindings include
        it :: foundation-0.0.21:Foundation.Collection.Element.Element c
          (bound at <interactive>:6:1)
Foundation> head []

<interactive>:7:6: error:
    • Couldn't match expected type ‘NonEmpty c’ with actual type ‘[a0]’
    • In the first argument of ‘head’, namely ‘[]’
      In the expression: head []
      In an equation for ‘it’: it = head []
    • Relevant bindings include
        it :: foundation-0.0.21:Foundation.Collection.Element.Element c
          (bound at <interactive>:7:1)

安全

Safe> head []

<interactive>:22:1: error: Variable not in scope: head :: [a0] -> t

优雅的序曲

ClassyPrelude> head [1]

<interactive>:24:6: error:
    • Couldn't match expected type ‘NonNull mono’
                  with actual type ‘[Integer]’
    • In the first argument of ‘head’, namely ‘[1]’
      In the expression: head [1]
      In an equation for ‘it’: it = head [1]
    • Relevant bindings include
        it :: Element mono (bound at <interactive>:24:1)

回避

Relude> head [1]

<interactive>:27:6: error:
    • Couldn't match expected type ‘NonEmpty a’
                  with actual type ‘[Integer]’
    • In the first argument of ‘head’, namely ‘[1]’
      In the expression: head [1]
      In an equation for ‘it’: it = head [1]
    • Relevant bindings include it :: a (bound at <interactive>:27:1)

里约

RIO> head [1]

<interactive>:7:1: error:
    Variable not in scope: head :: [Integer] -> t

序曲

Protolude> head [1]
Just 1
Protolude> head []
Nothing

这看起来不错——它也适用于尾部，对吧？

Protolude> tail [1]

<interactive>:12:1: error:
    • Variable not in scope: tail :: [Integer] -> t
    • Perhaps you meant ‘tails’ (imported from Protolude)

Protolude> tails [1]
[[1],[]]

Protolude> tails []
[[]]

嗯，这不完全是直接替代品。

为什么这更好，为什么定义了这些函数，如果它们即将失败，我还缺少什么？

Answer 1

在大多数情况下，引入它们是因为它们在编译时而不是运行时失败。

Prelude.head 的问题不仅仅在于它会失败。这是它必须，因为无法获取列表 [a] 并始终生成元素 a，因为输入列表可能为空。没有简单的替代品可以解决，需要彻底改变。

一个更安全、可以说更好的前奏可以通过以下方式之一解决这个问题：

删除head，这样程序员就不会使用危险的工具了。 head 的任何使用都会在编译时失败。不太好，但还可以。
限制输入类型，例如head :: NonEmptyList a -> a。这将是可用的，但程序员必须调整代码以保证输入列表确实是非空的。仅仅传递一个非空列表对编译器来说是行不通的——编译器需要一个 proof，这是正确的。好消息是以前的代码将充满编译错误，这将帮助程序员找出程序中需要修复的部分。
限制输出类型，例如head :: [a] -> Maybe a。这可以很好地使用，但程序员需要处理不同的结果类型，并处理所有潜在的 Nothing。同样，编译时错误将帮助程序员确定需要修复的地方。

无论如何，程序员都得修改代码。没有办法解决它。但是，一旦编译时错误得到解决，程序将保证在运行时永远不会产生 head: empty list 错误。

Answer 2

我是 relude 作者之一，我可以提供一点动机，说明为什么 relude 为 head、tail、[=18 选择此行为=] 和 init 函数。

标准 Prelude 按以下方式定义 head：

head :: [a] -> a

另类前奏通常定义head如下：

head :: [a] -> Maybe a

但是，relude 使用以下类型签名来实现它：

head :: NonEmpty a -> a

这个设计决定使库对初学者不太友好（人们可能不期望这种类型的 head 函数），但另一方面它使接口更加类型安全。

另一个原因：如果你有类型 head :: [a] -> Maybe a 的函数，你不能使用你的 head 的 Maybeised 版本来表达 head :: NonEmpty a -> a。但是，如果您有 head 与 NonEmpty 一起使用，那么实现 head 和 returns Maybe a 就很容易了。 relude 甚至具有 viaNonEmpty 函数：

viaNonEmpty :: (NonEmpty a -> b) -> ([a] -> Maybe b)

在此处查看带有示例的文档：

viaNonEmpty

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