检测Haskell中的底部值

我编写了一个haskell函数，它将列表

xs

拆分为

（init-xs，last-xs）

，如下所示：

split xs = split' [] xs
    where
        split' acc (x:[]) = (reverse acc, x)
        split' acc (x:xs) = split' (x:acc) xs

由于空列表不能以这种方式拆分，因此空列表没有匹配项。但是，我不想简单地

错误…

函数。因此，我定义如下：

split [] = ([], undefined)

由于延迟评估，因此我可以定义一个安全的

init

，它只返回空列表的空列表：

init' = fst . split

如果我试图访问未定义的文件，有什么方法可以检测到它吗

last' xs
  | isUndefined (snd xs) = ...
  | otherwise            = ...

---

我确实知道

也许

或者

或者

，而且这些都是表达我想要的更好的选择。但是，我想知道是否有一种方法可以检测未定义的实际值，即捕获错误，如捕获异常。

函数在计算之前不会执行任何操作，因此您可以执行以下操作：

split [] = ([], error "split: empty list")

last' = snd . split

---

由于底部包含非终止，因此函数

未定义

必须解决停止问题，因此不存在

---

但是请注意，即使它存在，您仍然无法判断元组的第二个元素中未定义的值是通过

split

函数放在那里的，还是列表的最后一个元素已经未定义。

未定义的

并不比使用

error

更好。事实上，《序曲》中未定义的

现在，一个不会导致

错误的函数称为“total function”，即它对所有输入值都有效

您当前实现的
split
函数具有签名

split :: [a] -> ([a], a)

这是一个问题，因为类型签名承诺结果总是包含一个列表和一个元素，这显然不可能提供泛型类型的空列表

Haskell中解决这个问题的规范方法是更改类型签名，以表示有时第二项没有有效值

split :: [a] -> ([a], Maybe a)

现在，您可以为获得空列表的情况编写适当的实现

split [] = ([], Nothing)
split xs = split' [] xs
    where
        split' acc (x:[]) = (reverse acc, Just x)
        split' acc (x:xs) = split' (x:acc) xs

现在，您可以通过模式匹配来检测缺少值的情况

let (init', last') = split xs
in case last' of
    Nothing -> ... -- do something if we don't have a value
    Just x  -> ... -- do something with value x

从

Haskell中的错误在语义上等同于⊥ （“底部”）。从技术上讲，它们与非终结语是无法区分的，因此该语言没有检测错误或对错误采取行动的机制

明确地说，
undefined
是一种插入⊥ 在你的程序中，考虑到（正如shang所指出的）
未定义的
是根据
错误定义的，因此，“没有检测或处理
未定义的
的机制”
尽管从语义上讲Ingo的答案是正确的，但如果你使用GHC，有一种方法使用两个“不安全”函数，虽然不是很完美，就像你给它传递了一个IO a类型的计算，它包含一个异常，它将返回真，但它可以工作。不过这有点作弊：）

我知道这很可怕，但它仍然有效。但它不会检测到非终止；）
 简单的答案是否定的。不可能检测到未定义的。（一个更复杂的答案是，您可以在IO momad中捕获异常，但这不是您在这里想要做的。）有点讽刺的是，未定义的定义；）@丹伯顿如果这是你的幽默，请注意也可以这样定义
undefined
：
undefined=undefined
。它的行为不同（此定义在强制时不会终止），但在语义上，它具有相同的值（底部）。虽然从Haskell 2010的角度来看这是正确的，但值得注意的是，在GHC Haskell中，一些⊥ 包括
error
在内的值作为异常实现，这些异常可能在
IO
monad中捕获。然而，这样做通常表明设计不好，因为在纯代码中有更好的方法来处理错误。（甚至还有一个
非终止
异常，当运行时可以检测到非终止时，可能会抛出该异常，尽管由于停止问题，这当然不可靠）。在我看来，这里最好的答案是，因为它回答了scravy无论如何都会遇到的下一个问题：“我应该在
否则
子句中添加什么？”.我确实知道这一点，正如我所说的“感谢懒惰的评估”-将错误放入其中就像将未定义的错误放入其中一样。我想检测这件事，但据我所知，这是不可能的，因为bottom的语义禁止它。+1用于在信息消息中使用
error
。OP选择“我不想<代码>出错…”和使用<代码>未定义的<代码>在调试时通常会导致挫折：“是的，我点击了<代码>未定义的<代码>；但是<代码>未定义的<代码>的哪种用法？”。这在（GHC）Haskell中尤其糟糕，因为懒惰和积极的优化会使编译后的程序以意外的顺序执行。堆栈跟踪最近被添加到GHC中，但它们仍然是选择性加入的，这是一种错觉，而不是二进制文件实际执行情况的真实记录。一开始就告诉我们哪里出了问题要容易得多！这可以通过将“return False”替换为“（\e->return$show e==“Prelude.undefined”）”来改进，在实践中几乎达到100%的准确率（除非有人创建了一个实现show return“Prelude.undefined”的异常，但这将是愚蠢的…
isUndefined“bla”
在我试用过的所有GHC版本（GHC-7.0及以上）上产生一个
内部错误：stg_ap_v_ret
。这里的问题似乎是使用了
unsecfectorce
。如果存在解决停止问题的函数，我们可能会显示False，因此，我们可以显示所有内容，包括“我们可以判断元组的第二个元素中未定义的值是通过split函数放在那里的，还是列表的最后一个元素已经未定义。”
let (init', last') = split xs
in case last' of
    Nothing -> ... -- do something if we don't have a value
    Just x  -> ... -- do something with value x

import Control.Exception
import System.IO.Unsafe
import Unsafe.Coerce

isUndefined :: a -> Bool
isUndefined x = unsafePerformIO $ catch ((unsafeCoerce x :: IO ()) >> return False) (const $ return True :: SomeException -> IO Bool)