f# - 如何创建其值只能在有效范围内的类型？

Question

如何创建其值只能在有效范围内的类型？

大多数静态类型语言都提供数字类型，其中每种类型都支持一定范围的值。

安 int是这种类型的一个例子。

支持以下内容:

Make illegal states unrepresentable

如何创建一个类型，使得超出范围的值分配会在编译时导致错误？

例如:
Type PositiveInteger//范围是 0 到 2,147,483,647

更新

我试过这个:

type PositiveInteger = private PInt of int with
    static member FromInt i =
       if i <= 0 then failwith "out of range" else PInt i

let isSuccessful = 
    PInt -1

但是，当我希望它在编译时抛出“超出范围”时，上面的代码仍然可以编译。
可以说编译时不支持这是否公平？

Answer 1

让我们继续这个例子(并将其扩展为正 p <=> p > 0)

你总是可以去使用一些数学(这里使用对 peano axioms 的轻微修改来定义正自然数):

type PositiveInteger =
   | One
   | Succ of PositiveInteger

哪个会有更大的范围

当然这有点难用:

let one = One
let two = Succ one
...
let rec add a b =
     match (a,b) with
     | (One, b)    -> Succ b
     | (Succ a, b) -> Succ (add a b)

这通常不够有效(尽管它通常用于类型级别......如果语言支持的话)

所以可能大多数人会使用带有某种智能构造函数的快速失败方法:

type PositiveInteger = private PInt of int with
    static member FromInt i =
       if i <= 0 then failwith "out of range" else PInt i

如果你不喜欢 with，这个也应该编译:

type PositiveInteger = 
    private | PInt of int
    static member FromInt i =
        if i <= 0 then failwith "out of range" else PInt i