《Haskell趣學指南》筆記之函式

方應杭在飢人谷發表於2019-05-04
Haskell筆記函式

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模式匹配

寫好模式，Haskell 會直接幫你匹配。如：

lucky :: Int -> String
lucky 7 = "7 is the lucky number!"
lucky x = "sorry, you are not lucky"
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載入之後執行

λ> lucky 2
"sorry, you are not lucky"
λ> lucky 3
"sorry, you are not lucky"
λ> lucky 7
"7 is the lucky number!"

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但是注意，如果把 lucky x 挪到 lucky 7 前面，就永遠匹配不到 lucky 7 了。

  • 用模式匹配實現階乘：
factorial :: Int -> Int 
factorial 0 = 1 
factorial n = n * factorial (n - 1)
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  • 定義模式的時候，一定在最後留一個萬能模式，否則可能會出錯
  • 元組的模式匹配
addVectors :: (Double, Double) -> (Double, Double) -> (Double, Double) 
addVectors a b = (fst a + fst b, snd a + snd b)
-- 可以改寫為
addVectors :: (Double, Double) -> (Double, Double) -> (Double, Double) 
addVectors (x1, y1) (x2, y2) = (x1 + x2, y1 + y2)
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  • 模式中可以用 _ 來佔位，這個 _ 叫做泛變數
  • 可以用 x: _ 來匹配列表的第一個元素 x，但是要記得加圓括號，不然 Haskell 無法理解它
head' :: [a] -> a 
head' [] = error "Can' t call head on an empty list, dummy!" -- error 會中斷程式
head' (x:_) = x -- 這裡的圓括號不是 tuple 的標記
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  • 匹配只有一個元素的列表，可以用 [x]，也可以用 (x:[])
  • 匹配只有兩個元素的列表，可以用 [x,y]，也可以用 (x:y:[])
  • 匹配大於兩個元素的列表，用 (x:y:_)，不能用 [] 的形式
  • as 模式：all@(x:items) 中的 all 表示整個 x:items 列表，方便後面引用

守衛/哨衛 guard

bmiTell :: Double -> String 
bmiTell weight height    
    | weight / height ^ 2 <= 18.5 = putStrLn "你體重不足，就像根竹竿！"
    | weight / height ^ 2 <= 25.0 = putStrLn "你體重正常，那你肯定是個醜逼！" &emsp; &emsp;
    | weight / height ^ 2 <= 30.0 = putStrLn "你體重超過，快減肥吧肥宅！" &emsp; &emsp;
    | otherwise &emsp;                      = putStrLn "你是豬！"
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其中的 bmi < 18.5 就是一個 guard。 每條 guard 語句至少縮排一個空格。 如果當前模式的守衛都沒有 True，而且也沒有寫 otherwise，就會進入下一個模式。

where

可以使用 where 來對計算結果進行快取，也可以定義其他的幫助函式：

bmiTell :: Double -> String 
bmiTell weight height &emsp; &emsp;
    | bmi <= 18.5 = putStrLn "你體重不足，就像根竹竿！"
    | bmi <= 25.0 = putStrLn "你體重正常，那你肯定是個醜逼！" &emsp; &emsp;
    | bmi <= 30.0 = putStrLn "你體重超過，快減肥吧肥宅！" &emsp; &emsp;
    | otherwise     = putStrLn "你是豬！"
    where bmi = weight / height ^ 2
             x = "whatever"
             getBmi weight height = weight / height ^ 2
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where 只在當前模式中有效。

就算沒有 guard，也可以在函式定義中使用 where：

calcBmis :: [(Double, Double)] -> [Double] 
calcBmis xs = [bmi w h | (w, h)< - xs] &emsp; &emsp; 
    where bmi weight height = weight / height ^ 2
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what 還能這樣用

describeList :: [a] -> String
describeList ls = "The list is " ++ what ls
    where what [] = "empty."
             what [x] = "a singleton list."
             what xs = "a longer list."
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其中 what ls 是以 ls 為引數呼叫 what 函式。

let

ghci> 4 * (let a = 9 in a + 1) + 2 
42
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let 和 where 相似，不同點在於 where 只允許我們在函式底部繫結變數，且對當前模式可見。而 let 可以出現在任何地方，且 let 裡面的變數只在 in 內有效。

另一個區別就是 let 是表示式（有值），而 where 不是。

case

case <exp> of pattern1 -> result1
                    pattern2 -> result2
                    pattern3 -> result3
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模式匹配不過是 case 的語法糖，而且模式匹配只能用在函式定義裡，而 case 可以用在任何地方。

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