Haskell 中可以定义自定义防护机制吗？

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/2270699

  •  20-09-2019
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题

如果你看一下这个例子 catches:

 f = expr `catches` [Handler (\ (ex :: ArithException) -> handleArith ex),
                     Handler (\ (ex :: IOException)    -> handleIO    ex)]

看起来像 catches 定义了一个自定义机制来匹配模式（两种异常类型）。我是否弄错了，或者这可以概括为允许定义一个可以采用与特定模式匹配的 lambda 函数的函数吗？

编辑：以下仅供参考，是 GHC 渔获量来源。如果有人可以阐明它是如何工作的，那就太好了。

catches :: IO a -> [Handler a] -> IO a
catches io handlers = io `catch` catchesHandler handlers

catchesHandler :: [Handler a] -> SomeException -> IO a
catchesHandler handlers e = foldr tryHandler (throw e) handlers
    where tryHandler (Handler handler) res
              = case fromException e of
                Just e' -> handler e'
                Nothing -> res
有帮助吗？

解决方案

这是 作用域类型变量 GHC 扩展正在工作。点击链接了解更多信息。

基本上，您定义一个关于类型的断言，模式必须满足该类型才能匹配。所以，是的，它类似于守卫，但又不完全如此。

这个特定的例子是如何工作的？投身于 “基础”库的来源 找出：

class (Show e) => Exception e where
    toException   :: e -> SomeException
    fromException :: SomeException -> Maybe e

data SomeException = forall e . Exception e => SomeException e

instance Exception IOException where
    toException = IOException
    fromException (IOException e) = Just e
    fromException _ = Nothing

instance Exception ArithException where
    toException = ArithException
    fromException (ArithException e) = Just e
    fromException _ = Nothing

我们看到 IOException 和 ArithException 是实现类型类的不同类型 Exception. 。我们还看到 toException/fromException 是一种包装/展开机制，允许转换类型的值 Exception 到/从类型值 IOException, ArithException, ， ETC。

所以，我们可以写：

f = expr `catches` [Handler handleArith,
                    Handler handleIO]

handleArith :: ArithException -> IO ()
handleArith ex = ....

handleIO :: IOException -> IO ()
handleIO ex = ....

假设 IOException 发生。什么时候 catchesHandler 处理处理程序列表的第一个元素，它调用 tryHandler, ，这称为 fromException. 。从定义 tryHandler 由此可见，返回类型 fromException 应该与参数相同 handleArith. 。另一方面， e 属于Exception类型，即-(IOException ...)。因此，类型以这种方式发挥作用（这不是有效的 haskell，但我希望您明白我的意思）：

fromException :: (IOException ...) -> Maybe ArithException

来自 instance Exception IOException ... 紧接着结果是 Nothing, ，因此该处理程序被跳过。通过同样的推理，将调用以下处理程序，因为 fromException 会回来 (Just (IOException ...)).

所以，您使用了类型签名 handleArith 和 handleIO 指定何时调用它们中的每一个，以及 fromException/toException 确保事情是这样发生的。

如果您愿意，您还可以约束类型 handleIO 和 handleArith 的定义里面 f, ，使用作用域类型变量。可以说，这可以为您提供更好的可读性。

最终确定作用域类型变量并不是这里的主要参与者。它们只是为了方便而使用。玩这种把戏的主要机制是 fromException/toException 和朋友。作用域类型变量只是允许您拥有更类似于保护模式的语法。

其他提示

case () of 
  ()| foo expr1 -> handleFooCase
    | bar expr2 -> handleBarCase
    | otherwise -> blah
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