Haskell:Map.empty 出现 "Qualified name in binding position"错误

Question

我正在尝试使用空 map 为新类型创建模式同义词。

{-# Language PatternSynonyms #-}

import qualified Data.Map as Map

newtype StoreEnv = StoreEnv (Map.Map Int String)
   deriving (Eq, Show)

pattern EmptyStore :: StoreEnv
pattern EmptyStore = StoreEnv Map.empty

编译时出现错误“绑定(bind)位置的限定名称:Map.empty”。我相信“Map.empty”应该属于我在新类型中声明的“Map.Map Int String”类型。

我的问题是是否有办法正确地为空 map 添加别名。

如有任何反馈，我将不胜感激。

Answer 1

背景

So you cannot pattern match against maps like you would do with list then.

没错。 Data.Map.Map 是 abstract data type ，这意味着它的表示是隐藏的。在 Haskell 中，这意味着它的构造函数不会被导出。您无法编写检查 balanced binary search tree 的代码在 Map 内部(无论如何你都不想这样做) - 你必须通过它的公共(public)接口(interface)，使用模块的导出函数来创建、查询和操作 Map .

模式同义词的存在是为了弥补 ADT 编程与方程左侧模式匹配的便捷语法之间的差距。您可以将一些智能模式定义为模块 API 的一部分，而不必将 ADT 的实现耦合到这些模式。

你的问题

您会收到该错误，因为从语法上讲，模式同义词的右侧必须是模式，而不是表达式。模式(通常)是应用于某些变量绑定(bind)器的值构造函数的名称 - 也就是说，在像

这样的定义中

getBar (Foo bar baz) = bar

左侧的bar和baz定义了右侧范围内的变量。它们是新的绑定(bind)，而不是对可能存在于某些外部作用域中的任何 bar 或 baz 变量的引用。

所以我认为除了语法错误(Map.empty 不是局部变量的有效名称，这就是您收到该错误的原因)之外，您还犯了一个合乎逻辑的 - 无论如何你都无法在该位置引用 Map.empty 。

修复

正如我在my comment中建议的那样，您可以使用explicitly bidirectional pattern synonym来修补您的代码。这是一个巧妙的功能，它允许您为模式同义词赋予不同的含义，具体取决于它是用作模式(即在模式上下文中)还是用作值构造函数(即在表达式上下文中)。

pattern EmptyStore <- StoreEnv (Map.null -> True)
    where EmptyStore = StoreEnv Map.empty

在第一行中，我定义了 EmptyStore 用作模式时的含义。 Map.null -> True 语法称为 View 模式 - 它的意思是“将函数Map.null应用到模式的这一部分，并将其结果与真”。因此，当 StoreEnv 内的 Map 为空时，EmptyStore 会匹配 StoreEnv。

第二行定义了EmptyStore用作表达式时的作用。它表示表达式 EmptyStore 是表达式 StoreEnv Map.empty 的同义词 - “创建一个空的 Map 并将其包装在 >StoreEnv”。

取消修复

但是我认为 Map 的模式同义词 API 并没有真正的意义。为了可用，您应该真正定义一套完整模式，以便用户能够解构任何类型的Map。空的情况很容易处理，因为只有一个空的 Map，但是在非空的 Map 上进行模式匹配意味着什么？ Map 并不意味着是有序的容器 - 没有像 [] 那样的“首先和其余”，所以这是没有意义的:

pattern Cons k v rest <- {- what goes here? -}
    where Cons k v rest = insert k v rest

您可以尝试定义一个模式，本地图中存在特定键时进行匹配:

pattern Contains k v <- (lookup k -> Just v)

但这不是有效的 Haskell(k 被引用，而它应该绑定(bind))。即使您能想出一种巧妙的方式来表达它，这样的一组模式也必然是不完整的，因为您无法为每个可能的键编写子句。

换句话说，我认为您不应该尝试为此数据类型定义模式同义词。坚持使用普通功能!