Haskell 使用函数实例显示的奇怪模式匹配

所以我正在写一个程序，它返回一个给定算术问题的过程，所以我想引用几个函数来演示，这样我就可以打印出测试时计算的相同表达式。问题是，给定的代码在应该落在第二行时，却与第一行匹配（-）

{-# OPTIONS_GHC -XFlexibleInstances #-}

instance Show (t -> t-> t) where  
 show (+) = "plus"
 show (-) = "minus"  

main = print [(+),(-)]

返回

[plus,plus]

我只是在一开始就犯下了致命的罪，还是有什么方法可以让它正确匹配

编辑：我意识到我收到了以下警告：

Warning: Pattern match(es) are overlapped
         In the definition of `show': show - = ...

---

我仍然不知道它为什么重叠，或者如何停止它。

它重叠，因为它将

（+）

简单地视为一个变量，这意味着在RHS上，标识符+将绑定到您调用的函数show on

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没有办法按照您想要的方式对函数进行模式匹配。

这里有一种方法来考虑这个问题。考虑：

answer = 42
magic = 3

specialName :: Int -> String
specialName answer = "the answer to the ultimate question"
specialName magic = "the magic number"
specialName x = "just plain ol' " ++ show x

你能明白为什么这行不通吗<模式匹配中的code>answer是一个变量，不同于外部范围中的

answer

。因此，你必须这样写：

answer = 42
magic = 3

specialName :: Int -> String
specialName x | x == answer = "the answer to the ultimate question"
specialName x | x == magic = "the magic number"
specialName x = "just plain ol' " ++ show x

事实上，这正是在模式中写入常量时发生的情况。即:

digitName :: Bool -> String
digitName 0 = "zero"
digitName 1 = "one"
digitName _ = "math is hard"

由编译器转换为与以下内容等效的内容：

digitName :: Bool -> String
digitName x | x == 0 = "zero"
digitName x | x == 1 = "one"
digitName _ = "math is hard"

由于您希望与绑定到

（+）

的函数匹配，而不仅仅是将任何内容绑定到符号

（+）

，因此您需要将代码编写为：

instance Show (t -> t-> t) where  
 show f | f == (+) = "plus"
 show f | f == (-) = "minus"

但是，这要求函数在相等性方面具有可比性。这通常是一个不可判定的问题

您可能会反驳说，您只是要求运行时系统比较函数指针，但在语言级别，Haskell程序员没有访问指针的权限。换句话说，您不能操作对Haskell（*）中值的引用，只能操作值本身。这是Haskell的纯度，并获得了参考透明度

---

（*）

MVar

s和

IO

monad中的其他此类对象是另一回事，但它们的存在并不会使这一点无效。

正如sepp2k和MtnViewMark所说，您不能对标识符的值进行模式匹配，只能对构造函数进行模式匹配，在某些情况下，还可以进行隐式相等性检查。因此，在隐藏

（+）

的外部定义的过程中，您的实例正在将任何参数绑定到标识符。不幸的是，这意味着你试图做的不会也永远不会起作用

您想要完成的一个典型解决方案是定义一个“算术表达式”代数数据类型，并使用适当的

show

实例。请注意，您可以将表达式类型本身设置为

Num

的实例，将数值文本包装在“Literal”构造函数中，像

（+）

这样的操作将其参数与操作的构造函数组合返回。下面是一个快速但不完整的示例：

data Expression a = Literal a
                  | Sum (Expression a) (Expression a)
                  | Product (Expression a) (Expression a)
                  deriving (Eq, Ord, Show)

instance (Num a) => Num (Expression a) where
    x + y = Sum x y
    x * y = Product x y
    fromInteger x = Literal (fromInteger x)

evaluate (Literal x) = x
evaluate (Sum x y) = evaluate x + evaluate y
evaluate (Product x y) = evaluate x * evaluate y

integer :: Integer
integer = (1 + 2) * 3 + 4

expr :: Expression Integer
expr = (1 + 2) * 3 + 4

在GHCi中尝试：

> integer
13
> evaluate expr
13
> expr
Sum (Product (Sum (Literal 1) (Literal 2)) (Literal 3)) (Literal 4)

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我自己用一个超级黑客解决了这个问题

instance (Num t) => Show (t -> t-> t) where  
show op =
    case (op 6 2) of
        8 -> "plus"
        4 -> "minus"
        12 -> "times"
        3 -> "divided"

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一切都清楚了！我也试着做了（+）和（-）的情商实例，但显然（现在）也没有意义。谢谢你的回答。太棒了，谢谢。（比我下面给出的解决方案要优雅得多。）@Sean D：这也很好地说明了你的超级黑客会失败的地方——想想如果它与

表达式整型

值上的运算符一起使用会发生什么

Sum 6 2

不等于

Literal 8

，尽管我的代码是

Num

的一个非常合理的实例。