Haskell 函数趣学指南：探索模式匹配的奇妙世界

2023-12-10 07:52:32

携手Haskell，开启函数之旅：一份趣味笔记

对于初涉Haskell领域的探索者，函数概念往往是必经且颇具挑战的一关。作为一门纯函数式编程语言，Haskell对函数有着独特而严格的诠释，理解其精髓至关重要。本篇笔记将以趣味盎然的视角切入，带领你深入函数世界，发掘Haskell的函数魅力。

函数的本质：定义与调用

在Haskell中，函数被定义为一组模式匹配规则的集合，每个规则将输入模式与相应的输出表达式相关联。模式匹配类似于拼图，系统会尝试将输入数据与模式进行匹配，一旦匹配成功，便会执行对应的表达式。

lucky :: Int -> String
lucky 7 = "LUCKY"
lucky x = "NOT LUCKY"

这个例子中，lucky函数定义了两个匹配规则。如果输入是7，则返回"LUCKY"；否则，返回"NOT LUCKY"。调用lucky函数非常简单，只需将参数传递给函数即可。

luckyNumber = lucky 7
-- luckyNumber 现在为 "LUCKY"

守卫的妙用：条件限制

Haskell中的守卫类似于条件语句，它可以在模式匹配规则中添加额外的约束条件。守卫使用where引入，并缩进一个空格。只有当守卫条件为真时，才会执行对应的表达式。

bmi :: Float -> String
bmi x where
  x < 18.5 = "Underweight"
  x >= 18.5 && x < 25.0 = "Normal"
  x >= 25.0 && x < 30.0 = "Overweight"
  otherwise = "Obese"

在这个例子中，bmi函数计算了一个人的身体质量指数（BMI），并根据BMI值返回一个字符串。只有当输入的BMI值满足守卫条件时，才会执行对应的表达式。

泛型编程：灵活的函数

Haskell支持泛型编程，这意味着函数可以处理不同类型的数据。泛型函数使用类型变量（通常用小写字母表示）来表示输入和输出类型。

swap :: (a, b) -> (b, a)
swap (x, y) = (y, x)

swap函数将一个元组（x, y）中的元素互换。它使用类型变量a和b，这意味着它可以用于任何类型的元组。

函数组合：构建复杂操作

Haskell中的函数组合运算符(.)可以将两个函数组合成一个新的函数。新函数将第一个函数的输出作为第二个函数的输入。

greet :: String -> String
greet name = "Hello, " ++ name

format :: String -> String
format s = s ++ "!"

greetAndFormat :: String -> String
greetAndFormat = greet . format
-- greetAndFormat "John" == "Hello, John!"

greetAndFormat函数将greet函数和format函数组合在一起，创建一个新的函数，先对名字进行格式化，再进行问候。