haskell - haskell 如何以 head 函数的模式打破列表

Question

在学习 Haskell 时，我无法理解 Haskell 如何自动匹配提取列表头部的模式。

head' :: [a] -> a  
head' [] = error "Can't find head in an Empty list!" 
-- How does haskell break the list into x(first) and xs(rest)? 
head' (x:xs) = x

我读过 [1,2,3]是 1:2:3:[] 的语法糖.
所以:是一个接受任何参数并添加到右手参数的函数？
列表是如何向后分解成两个变量 head 和 rest 的？[1,2,3] --> (x:xs) ??

colon_operator :: a -> [a]
-- not sure how the function would look

对不起，如果我不能简洁地解释我的问题，我在 haskell 方面并不是那么好。

Answer 1

警告讲师:这是第零个近似值，在很多方面都是错误的，但至少它是第零个近似值!
使用伪代码，当您调用 [] 时或 : ，创建了一个新的数据结构。以下是用命令式语言编写结构的方法:

structure {
    int constructor
    ptr head
    ptr tail
} list

当你写 empty = [] ，即分配一个新的 list ，并以这种方式填充它:

empty = alloc(list)
empty.constructor = 0 // 0 means we used [] to construct this

head和 tail指针未初始化，因为它们没有被使用。当你写 not_empty = 3 : [4] ，即分配一个新的 list ，并以这种方式填充它:

// three is a pointer to 3
// four is a pointer to [4]
not_empty = alloc(list)
not_empty.constructor = 1 // 1 means we used : to construct this
not_empty.head = three
not_empty.tail = four

现在，当您对列表进行模式匹配时，相当于检查 constructor field 。所以如果你写，说:

case not_empty of
    [] -> 7
    x:xs -> 20 + x

那么命令式发生的事情是这样的:

if not_empty.constructor == 0
    return 7
elseif not_empty.constructor == 1
    return 20 + dereference(not_empty.head)
endif

(同样，如果您提到 xs ，它会取消引用 tail 指针。)
建间list结构和模式匹配，您现在知道用于在列表上构建每个函数的基本构建块!在最基本的层面上，只有这两个 list - 你可以做的事情。