Function 为什么在函数定义中首选模式匹配？

我正在阅读《learnyouahaskell》教程。上面写着：

模式匹配也可以用于元组。如果我们想做点什么呢 在二维空间中获取两个向量的函数（形式为 并将它们相加？要将两个向量相加，我们需要相加 它们的

x

组件分别，然后是

y

组件 分别地如果我们不知道，我们会这样做的 模式匹配：

addVectors :: (Num a) => (a, a) -> (a, a) -> (a, a)  
addVectors a b = (fst a + fst b, snd a + snd b)  

好吧，这是可行的，但有更好的办法。让我们修改 函数，以便使用模式匹配

addVectors :: (Num a) => (a, a) -> (a, a) -> (a, a)  
addVectors (x1, y1) (x2, y2) = (x1 + x2, y1 + y2)  

好了！好多了。请注意，这已经是一个包罗万象的问题 图案

addVectors

（两种情况下）的类型都是

addVectors:：（Num a）=>（a，a）->（a，a）->（a，a）

，因此我们保证 两对作为参数

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我的问题是：如果两个定义产生相同的签名，为什么模式匹配是首选方式？

正如评论中提到的卡斯滕一样，这是一个基于观点的问题，但还是让我详细说明一下

使用与2元组的模式匹配并不太有利，但让我们考虑更大的数据结构，例如4-元组。

addVectors :: (Num a) => (a, a, a, a) -> (a, a, a, a) -> (a, a, a, a)  
addVectors a b = -- some code that adds vectors

addVectors :: (Num a) => (a, a, a, a) -> (a, a, a, a) -> (a, a, a, a)  
addVectors (w1, x1, y1, z1) (w2, x2, y2, z2) = (w1 + w2, x1 + x2, y1 + y2, z1 + z2)

如果没有模式匹配，您必须编写从4元组中提取第一、第二、第三和第四个元素的函数，并在

addVectors

中使用它。通过模式匹配，编写

addVectors

的实现非常简单

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我相信在书中使用这样一个例子可以更有效地传达信息。

简而言之，我们需要构造和解构值

值是通过采用数据构造函数（可能是空的）函数并应用所需的参数来构造的。到目前为止，一切顺利

随机示例（滥用GADTSyntax）

销毁更为复杂，因为需要获取类型为

T

的值，并获取关于1）哪个构造函数用于生成此类值，以及2）所述构造函数的参数是什么的信息

第1部分）可通过以下功能完成：

whichConsT :: T -> Int -- returns 0,1,2 for A,B,C

第2部分）更为棘手。一个可能的选择是使用投影

projA :: T -> Int
-- projB not needed
projC1 :: T -> String
projC2 :: T -> Bool

使他们满意

projA (A n) = n
projC1 (C x y) = x
projC2 (C x y) = y

但是等等！投影类型的形式为

T->…

，它保证此类函数对

T

类型的所有值都有效。所以我们可以

projA B = ??
projA (C x y) = ??
projC1 (A n) = ??

如何实现上述目标？无法产生合理的结果，因此最好的选择是触发运行时错误

projA B = error "not an A!"
projA (C x y) = error "not an A!"
projC1 (A n) = error "not a C!"

然而，这给程序员带来了负担！现在，程序员有责任检查传递给投影的值是否具有正确的构造函数。这可以使用

whichConsT

完成。许多命令式程序员习惯于这种接口（测试和访问，例如迭代器中Java的

hasNext（），next（）

），但这是因为大多数命令式语言没有更好的选择

FP语言（现在还有一些命令式语言）也允许模式匹配。与投影相比，使用它具有以下优势：

• 无需拆分信息：我们可以同时获得1）和2）
• 没有办法使程序崩溃：我们从不使用可能崩溃的部分投影函数
• 程序员没有负担：以上的推论
• 如果详尽性检查处于打开状态，我们一定会处理所有可能的情况

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现在，对于只有一个构造函数的类型（元组，

（）

，

newtype

s），可以定义完全正确的总投影（例如，

fst，snd

）。尽管如此，许多人还是喜欢坚持模式匹配，这也可以处理一般情况

我认为在这种情况下，模式匹配更直接地表达了您的意思

在函数应用程序中，需要知道

fst

和

snd

做了什么，并从中推断出

a

和

b

是添加了元素的元组

addVectors a b = (fst a + fst b, snd a + snd b)

事实上，我们有

snd

和

fst

函数来分解元组，这让人分心

在模式匹配的情况下，很明显输入是什么（一个元组，其元素我们称为

x1

和

y1

以及元组…等等），以及它是如何解构的。同时也很清楚发生了什么，它们的元素是如何添加的

addVectors (x1, y1) (x2, y2) = (x1 + x2, y1 + y2)

这几乎与数学定义相似：

（x1，y1）+（x2，y2）：=（x1+x2，y1+y2）

直截了当，没有干扰：-）

你可以用Haskell写下这句话：

(x₁, y₁) `addVector` (x₂, y₂) = (x₁ + x₂, y₁ + y₂)

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比较一下，什么更容易阅读？这不是更好，更接近实际定义吗？您不必解析/理解

fst

和

snd

来理解函数…这并不意味着冒犯，但这只是一个征求意见的问题-永远不会有答案（或任何正确答案）-这就是我投票关闭的原因it@Carsten嗯，你可能对可读性有点看法。我读了之后想：但在更多的代码中也是如此。既然你提到你不必知道

fst

和

snd

，我可以看出这可能有一个可读性优势。如果你做一些细微的布局修改，比如

addVectors（x₁,Y₁) (十)₂,Y₂) = (十)₁+x₂, Y₁+Y₂)。而且，我不认为使用四个元组作为示例有多聪明，因为基本上没有人使用大于三的元组。正确传达消息的是类似于列表单元格上的模式。
(x₁, y₁) `addVector` (x₂, y₂) = (x₁ + x₂, y₁ + y₂)