模式同义词可重载 'smart constructors'

Question

在接口 (class) 中包含 'smart constructor' 方法是一个优良传统：

class Collection c a  where 
  empty :: c a
  singleton :: a -> c a
  -- etc

最好将它们作为模式同义词提供：

{-# LANGUAGE  PatternSynonyms  #-}
instance Ord a => Collection [] a  where
  empty = []
  singleton x = [x]
  pattern PEmpty = []
  pattern PSingleton x = [x]

但是你不能把 PatSyns 放在 classes 里面。我有一些工作，但它似乎有很多难看的代码。任何人都可以建议清理它的方法吗？（下面列出了具体的丑陋之处。）

{-# LANGUAGE  ViewPatterns  #-}
pattern PEmpty :: (Eq (c a), Collection c a) => c a
pattern PEmpty <- ((==) empty -> True)  where   
  PEmpty = empty                    

pattern PSingleton :: (Ord a, Collection c a) => a -> c a
pattern PSingleton x <- (isSingleton -> Just x)  where    
  PSingleton x = singleton x     

-- needs an extra method in the class:
  isSingleton :: c a -> Maybe a
-- instance ...
  isSingleton [x] = Just x
  isSingleton  _  = Nothing

令人恼火的是，这些必须是明确的双向模式；特别是因为 'under where' 行与实例重载如此直接可比。
对于 empty 模式，我必须引入显式 (==) 测试和支持 Eq 约束——以实现简单的模式匹配。（我想我可以调用一个 isEmpty 方法。）
对于 singleton 模式，我避免了显式 (==) 测试，但需要在 class.
我真的不喜欢ViewPatterns；我希望 PatSyns 可以提供一些方法来避免它们。

Answer 1

如果您可以在 class 实例中放置模式同义词，那么您的解决方案会更简单：您不需要 [=54= 中的 empty 或 singleton ] 因为它们可以根据 PEmpty 和 PSingleton 来定义。唉，如你所知，这在目前的 GHC 中是不可能的。

照原样，您只能在 class 中定义函数和类型，并且无法访问构造函数（如列表示例中的 [] 和 :），您需要两个定义模式同义词的函数：一个用于从类型中提取数据，一个用于嵌入其中。

至于你关于丑陋的具体观点，有些是不可避免的，但对于其他人，可能有一个稍微干净的方法。

It's annoying that these need to be explicitly bi-directional patterns; especially since the 'under where' line is so directly comparable to the instance overload.

唉，这个是免不了的。如果无法访问 class 中的构造函数，您需要使用明确的双向模式。

For the empty pattern I have to introduce an explicit (==) test and supporting Eq constraint -- to achieve a simple pattern match. (I suppose I could call an isEmpty method.)

我个人认为使用 isEmpty 方法您的代码会更清晰。对于它的价值，您可以根据需要使用默认签名，例如：

class Collection c a where
  ...
  isEmpty :: c a -> Bool
  default isEmpty :: Eq (c a) => c a -> Bool
  isEmpty = (==) empty

For the singleton pattern, I've avoided an explicit (==) test, but needed to double-up on a method in the class.

你这么说就像你有选择一样，但我不认为你可以只用一个相等性测试来写这个模式。您正在尝试从未知集合中提取一个值，但我看不出如果没有 class 的支持您如何做到这一点。 extractSingleton 方法似乎很合理，就像 headMay :: [a] -> Maybe a（head 的安全版本）很合理一样。

I really do not like ViewPatterns; I'd hope PatSyns could provide some way to avoid them.

这又是一个“唉”的时刻。很抱歉您不喜欢 ViewPatterns，但它们几乎是编写双向模式同义词的唯一方法。

你没有提到的最重要的事情是完全模式匹配的问题。您可能会发现，即使您拥有这些新模式，它们也会发出关于非详尽模式匹配的各种警告。您可能想要定义一个更通用的类似“cons”的模式来销毁您的集合。然后，您可以为 PEmpty 和 PCons 添加一个 COMPLETE pragma。

模式同义词可重载 'smart constructors'

Pattern synonyms as overloadable 'smart constructors'

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