F# 模式与可选的元组列表匹配

Question

我正在尝试对可选的元组列表使用模式匹配，但尽管尝试了我能想到的所有方法，我还是无法编写详尽的匹配表达式。

我很难理解为什么 F# 编译器坚持认为我在以下示例中的模式并不详尽。

module Mapper.PatternMatchingOddity

type A = A of string
type B = B of string

type ProblemType = ProblemType of (A * B) list option

//Incomplete pattern matches on this expression. Some ([_;_]) may indicate a case...
let matchProblem = function
    |Some [(x:A,y:B)] -> []
    |Some ([_,_]) -> [] //rider says this rule will never be matched
    |None -> []

//same as before    
let matchProblem1 = function
    |Some [_,_] -> []
    |Some [] -> []
    //|Some _ -> []//this removes the warning but what is the case not covered by the previous two?
    |None -> []    

let matchProblem2 (input:ProblemType) =
    match input with //same as before
    |ProblemType (Some [(x:A,y:B)]) -> []
    |ProblemType None  -> []

如何编写详尽的匹配以及我在上面遗漏了什么？您能否举例说明可以接受为这些函数的有效参数并通过模式的输入？

Answer 1

好问题！我认为许多开始使用 F# 的人都在努力解决列表、选项和元组的交互方式。首先让我说：编译器是正确的。简短的回答是：你只匹配单例列表。让我尝试更深入地解释一下。

你的类型本质上是 ('a * 'b) list option。在您的情况下， 'a 和 'b 本身就是使用字符串区分的单例。让我们稍微简化一下，看看如果我们单独查看您的类型的每个部分会发生什么（您可能已经知道这一点，但将其放在上下文中可能会有所帮助）：

首先你的类型是option。这有两个值，None 或 Some 'a。要匹配一个选项，你可以做类似
的事情
```
match o with 
| Some value -> value 
| None -> failwith "nothing"`
```
接下来，你的类型是列表。列表中的项目以分号分隔 ;。空列表是 []，单例列表（只有一个项目）是 [x] 和多个项目 [x;y...]。要将内容添加到列表的开头，请使用 ::。列表是一种特殊类型的可区分联合，匹配它们的语法模仿列表构造的语法：
```
match myList with
| [] -> "empty"
| [x] -> printfn "one item: %A" x
| [x; y] -> printfn "two items: %A, %A" x y
| x::rest -> printfn "more items, first one: %A" x
```
第三，你的列表类型本身就是一个元组类型。要解构或匹配元组类型，可以使用逗号 ,，如 match (x, y) with 1, 2 -> "it's 1 and 2!" ....
结合所有这些，我们必须匹配一个选项（外部）然后列表（中间）然后元组。 Some [] 表示空列表，None 表示缺少列表，Some [a, b] 表示单例列表，Some (a,b)::rest 表示包含一个或多个项目的列表。

现在我们已经了解了理论，让我们看看是否可以处理您的代码。首先让我们看看警告信息：

Incomplete pattern matches on this expression. Some ([_;_]) may indicate a case...

这是正确的，您的代码中的项目由 , 分隔，表示元组，并且消息显示 Some [something; something]（下划线表示 "anything"），这是一个列表两个项目。但是添加它对你没有多大帮助，因为列表仍然可以超过 2.

rider says this rule will never be matched

Rider 是正确的（调用下面的 FSC 编译器服务）。该行上方的规则是 Some [(x:A,y:B)]（此处不需要 :A 和 :B），它匹配任何带有元组 Some 的单例数组94=]。 Some [_,_] 做同样的事情，只是它不捕获变量中的值。

this removes the warning but what is the case not covered by the previous two?

它删除了警告，因为 Some _ 意味着 Some 和 任何东西 ，因为 _ 意味着：它是任何东西的占位符.在这种情况下，它匹配空列表、2 项列表、3 项列表和 n 项列表（在该示例中，您唯一匹配的是 1 项列表）。

Can you give an example for an input that would be accepted as a valid parameter

是的。您未匹配的有效输入是 Some []（空列表）、Some [A "a", B "x"; A "2", B "2"]（两个项目的列表）等。

让我们以你的第一个例子为例。你有这个：

let matchProblem = function |Some [(x:A,y:B)] -> [] // matching a singleton list |Some ([_,_]) -> [] // matches a singleton list (will never match, see before) |None -> [] // matches None

这是您（可能）需要的：

let notAProblemAnymore = function // first match all the 'Some' matches: | Some [] -> "empty" // an empty list | Some [x,y] -> "singleton" // a list with one item that is a tuple | Some [_,a;_,b] -> "2-item list" // a list with two tuples, ignoring the first half of each tuple | Some ((x,y)::rest) -> "multi-item list" // a list with at least one item, and 'rest' as the // remaining list, which can be empty (but won't, // here it has at least three items because of the previous matches) | None -> "Not a list at all" // matching 'None' for absence of a list

总而言之：您正在匹配一个只有一项的列表，编译器抱怨您错过了其他长度的列表（空列表和包含多个项目的列表）。

通常没有必要对列表使用option，因为空列表已经意味着没有数据。因此，每当您发现自己编写类型 option list 时，请考虑仅 list 是否就足够了。这样匹配起来会更方便

Answer 2

你挣扎是因为你的榜样太“榜样”了

让我们将您的示例转换为更有意义的示例：检查输入，以便

如果是none则打印“nothing”，否则：
如果它有零元素则打印“empty”
如果它只有一个元素，则打印“只有一个元素：...”
如果它有两个元素，则打印“我们有两个元素：...”
如果它有三个元素，则打印“有三个元素：...”
如果它有三个以上的元素然后打印“哦，伙计，第一个元素是...，第二个元素是...，第三个元素是...，还有N个元素”

现在你可以看到你的代码只涵盖了前三种情况。所以 F# 编译器是正确的。

重写代码：

let matchProblem (ProblemType input) =
    match input with
    | None -> printfn "nothing"
    | Some [] -> ...
    | Some [(x, y)] -> ...
    | Some [(x1, y1); (x2, y2)] -> ...
    | Some [(x1, y1); (x2, y2); (x3, y3)] -> ...
    | Some (x1, y1) :: (x2, y2) :: (x3, y3) :: rest -> // access rest.Length to print the number of more elements

请注意，我在参数 ProblemType input 上使用模式匹配，以便我可以方便地提取输入。这使得后面的模式更简单。

就我个人而言，当我学习 F# 时，我并不了解很多 features/syntax 直到我在生产代码中使用它们。

F# 模式与可选的元组列表匹配

F# pattern matching with optional list of tuples

f#

pattern-matching