generics - 获取或实现 String.Zero 和 bool.Zero 一般用于幺半群

Question

我正在尝试重构一些现有代码into a more monodic approach 。现有代码包含接口(interface) IXInterface 和数字，例如 int 和 bool。默认情况下，数字已经有 0，接口(interface)将其作为属性 getter ，但 bool 和 string 没有。一种解决方法是将 bool 和 string 包装在接口(interface)中，但这很麻烦。

我想如果 F# 语言能够扩展数字类型，也许我也可以针对我的特定情况对字符串和 bool 类型进行扩展。

module MyZero =
    let inline get_zero () : ^a = ((^a) : (static member get_Zero : unit -> ^a)())

    type System.String with
        static member get_Zero() = System.String.Empty

type XR<'T when 'T : (static member get_Zero : unit -> 'T)> =
    | Expression of (SomeObj -> 'T)
    | Action of (int -> 'T)
    | Value of 'T
    | Empty

    member inline this.Execute(x: SomeObj) : 'T =
        match this with
        | Value(v) -> v
        | Expression(ex) -> ex x
        | Action(a) -> a x.GetLocation
        | Empty -> get_zero()

    static member map f x=
        match x with
        | XR.Empty -> XR.Empty
        | XR.Value v -> XR.Value <| f v
        | XR.Action p -> XR.Action <| fun v -> f (p v)
        | XR.Expression e -> XR.Expression <| fun x -> f (e x)

    // etc

只要我不尝试将它与字符串或 bool 值一起使用，上面的编译就可以:

type WihtBool = XR<int>         // succeeds
type WihtBool = XR<IXInterface> // succeeds
type WihtBool = XR<bool>        // fails 
type WithString = XR<string>    // fails

错误是清晰且正确的(我有一个扩展方法，由于明显的原因而未被识别)，我只是不知道一种非侵入性的方法来摆脱它:

fails with "the type bool does not support the operator 'get_Zero'
fails with "the type string does not support the operator 'get_Zero'

Answer 1

F# 设法使用静态优化来扩展数字类型，该功能在 F# 核心库之外被禁用。

据我所知，获得类似机制的唯一方法是使用重载和静态成员约束。

事实上，您正在尝试做的事情已经在 F#+ 中实现了

#nowarn "3186"
#r @"FsControl.Core.dll"
#r @"FSharpPlus.dll"

open FSharpPlus

let x:string = mempty()
// val x : string = ""

type Boo = Boo with
    static member Mempty() = Boo

let y:Boo = mempty()
// val y : Boo = Boo

它的工作原理与 F# 数学运算符相同，其中任何参数的类型都可以满足静态约束。

这是 source code 的部分这就是魔法。

当前是 bool 的实例缺少，但您可以添加一个建议它的问题或拉取请求，这将是一行(或两行)。

无论如何，如果您想捕获此功能，请尝试以下快速独立代码:

type Mempty =
    static member ($) (_:Mempty, _:string) = ""
    static member ($) (_:Mempty, _:bool) = false

let inline mempty() :'t = Unchecked.defaultof<Mempty> $ Unchecked.defaultof<'t>

let x:string = mempty()
// val x : string = ""

let y:bool = mempty()
// val y : bool = false

type Boo = Boo with 
    static member ($) (_:Mempty, _:Boo) = Boo

let z:Boo = mempty()
// val z : Boo = Boo

您可以重命名Mempty至get_Zero但我认为get_Zero不是幺半群的最佳名称，请记住乘法下的第一个也是幺半群并且 get_Zero已在 F# Core 库中用于通用数字。

但老实说，如果您朝这个方向前进，我强烈建议您考虑该库，因为在扩展代码时您可能会发现许多问题已经在那里解决，您可以免费获得其他与幺半群相关的函数，例如 mconcat和mfold并且您的类型会得到更好的签名。