Haskell 声明为空列表，但实际上哪个不为空？

Question

我是 Haskell 的新手，正在尝试一下。我用守卫创建了一个递归函数。请参阅下面的函数：

filterAge :: [Person] -> [String]
filterAge (x:xs)
 | (x:xs) == []                        = []
 | (getAge x) < 30 || (getAge x) > 40  = [] ++ filterAge xs
 | otherwise                           = [getName x] ++ filterAge xs

我有一个用 10 个人创建的数据集，我在这个方法中使用了它。当我尝试这个函数时，它给了所有合适的人，但之后它得到了一个非详尽模式错误： ["Lise","Jaap","Elle","Ebba"*** Exception: D:\...:(44,1)-(47,77): Non-exhaustive patterns in function filterAge

我发现它永远不会到达第一个守卫。所以我玩了一下，发现了一些非常奇怪的东西（在我看来）：

*Main> let (x:xs) = []
*Main> (x:xs) == []
False

现在我的主要问题是：为什么 (x:xs) == [] return 是假的？

如果有人有更好的方法让我完成这个功能那就太好了，但这不是很重要。

提前致谢！

编辑

感谢 Willem Van Onsem 和 Lambda.xy.x 我的问题得到了快速解答。这导致以下功能完美运行：

filterAge :: [Person] -> [String]
filterAge []                           = []
filterAge (x:xs)
 | (getAge x) < 30 || (getAge x) > 40  = [] ++ filterAge xs
 | otherwise                           = [getName x] ++ filterAge xs

但要获得最佳版本，您必须查看 Willem Van Onsem 的答案。

Answer 1

列表定义为：

data [] a = [] | a : [a]

所以一个列表有两个构造函数：[] 空列表和 (x:xs) 具有 一个元素 和 tail 可以存储任意数量（零个或多个）的剩余元素。

因此 (x:xs) 是一个列表 ，其中至少有一个元素：x。 xs 可以是一个空列表（因为它的类型是 [a]），但是 x 的类型是 a，所以这是“head" 的列表。您的 let 语句适用于 模式匹配 ，并且由于空列表无法与 (x:xs) 匹配，它总是会失败。

另一个含义是你的第一个守卫永远不会开火。为了解决这个问题，您应该为空列表实现一个单独的案例。喜欢：

filterAge :: [Person] -> [String]
<b>filterAge []     = []</b> -- empty list case
filterAge (x:xs) -- first guard dropped
    | (getAge x) < 30 || (getAge x) > 40  = [] ++ filterAge xs
    | otherwise                           = [getName x] ++ filterAge xs

请注意，我们在第二个子句中删除了第一个守卫，因为我们知道它总是会失败，因此检查它（可能）只会花费 CPU 个周期。

还有一些地方我们可以优化：

我们调用了两次getAge，这是没有用的，我们可以使用一个where子句来优化这个；
[] ++ somelist 只是 somelist：在一个空列表之后附加该列表；和
[element] ++ somelist 是 element : somelist，因为现在我们直接使用列表构造函数。

所以我们的filterAge可以改写成：

filterAge :: [Person] -> [String]
filterAge []     = [] -- empty list case
filterAge (x:xs) | <b>age</b> < 30 || <b>age</b> > 40  = <b>filterAge xs</b>
                 | otherwise             = <b>getName x : filterAge xs</b>
    <b>where age = getAge x</b>

请注意，如果您使用 -Wincomplete-patterns 标志编译（或启动解释器）（warnings for incomplete patterns），Haskell 将自动警告您您的函数定义不完整，并且存在您尚未为其定义子句的输入模式。

Answer 2

为了回答您的 "main" 问题，

*Main> 让 (x:xs) = [] -- ( 1)

表示，当需要x或xs的值时，匹配(x:xs) 与 [] 和使用结果绑定。匹配将永远不会成功，任何此类尝试都会总是导致模式匹配失败错误。

那为什么不呢？

*主要> (x:xs) == [] -- (2)

现在这意味着，尝试比较 (x:xs) 和 []。两者都是列表；比较列表涉及模式匹配顶部结构，然后递归地比较组件，成功 -- returning False 失败（实际上并没有失败）。因此，尝试了 (_:_) 和 [] 之间的匹配，但失败了，导致 False 值的立即 return 作为比较结果。

注意 values 绑定到 x 和 xs 在任何时候都没有请求；因此没有错误，因为从未触发 (1) 中的 (x:xs) 和 [] 的匹配。

Haskell 声明为空列表，但实际上哪个不为空？

Haskell Declare empty list, but which is actually not empty?

haskell

list

filter

pattern-matching

lazy-evaluation