在 Haskell 中，“Cons” 和 “:-:” 意味着什么？

Question

在LYAHFGG中的一章中提到，列表被定义为：

data List a = Cons a (List a) deriving (Show, Read, Eq, Ord)

除了Cons以外，我理解这里的大部分内容。当我在ghci中尝试:t Cons和:i Cons时，我得到了一个不在作用域内的错误。在本章后面，它还谈到了:-:以及它与Cons相同。

infixr 5 :-:  
data List a = Empty | a :-: (List a) deriving (Show, Read, Eq, Ord)  

但是我真的不明白这个:-:是什么意思。

在另一个资源中，在关于数据类型的部分，他们定义了以下数据类型：

data Expr = X
      | Const Int
      | Expr :+: Expr
      | Expr :-: Expr
      | Expr :*: Expr
      | Expr :/: Expr
      | IfZero Expr Expr Expr
      deriving (Eq, Ord)

IfZero p q r与if p == 0 then q else r相同。这是一样的吗？我主要不明白两个:的意思，它们是否是强制语法还是只是样式选择。

- user6731064

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我建议您了解数据声明语法。那些是构造函数。 - Thomas M. DuBuisson

@ThomasM.DuBuisson 你有什么资源可以推荐吗？这两个都解释得不是很清楚。 - user6731064

我一直觉得Wikibooks是一个被低估的资源（https://en.wikibooks.org/wiki/Haskell/Type_declarations），但LYAH也有一个关于这个主题的章节（http://learnyouahaskell.com/making-our-own-types-and-typeclasses#algebraic-data-types）。 - Thomas M. DuBuisson

@ThomasM.DuBuisson 是的，这就是我所说的LYAH的章节。也许我没有很好地表达我的问题。这本书似乎没有准确解释 :-: 的含义。我在这一章中找不到该函数的定义或提及。 - user6731064

那就是定义。它构造了一个类型为List a的值。Empty是一个有效的表达式，表示一个空列表。Cons 1 Empty是一个有效的表达式，其值的类型为List Int。 - Thomas M. DuBuisson

一旦您解决了作用域问题，:t Cons 的输出将为 Cons :: a -> List a -> List a，而 :i Cons 的输出将是您在问题中询问的那一行。 - Marcel Besixdouze

Answer 1

data List a = Cons a (List a) deriving (Show, Read, Eq, Ord)

I understand what most of this means apart from Cons. When I try :t Cons and :i Cons in ghci I get a not in scope error.

在你使用Cons之前，需要加载带有data声明的Haskell源文件。或者，你可以直接在GHCi中输入该data行。

对于严肃的代码来说，最好将其放在一个文件中并进行加载。这是因为学习过程通常涉及到对文件进行一些修改、重新加载、在GHCi中尝试一些测试、再次修改文件等操作。在GHCi中进行这些操作很麻烦。

无论如何，Cons只是构造函数的名称--它是任意的名称。如果你愿意，你可以使用data List a = Foobar a (List a) ....并将其命名为Foobar。不过，Cons是一个历史悠久的名称，起源于Lisp。

:-:是构造函数的另一个任意名称，除了它可以被用作中缀。也就是说，可以用1 :-: someList代替Cons 1 someList。

- chi

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啊，谢谢。我在试验的时候已经开始怀疑是这个问题了。我觉得喝太多咖啡而睡眠不足是个坏主意。 - user6731064

Answer 2

:-:只是一个数据构造函数的中缀名字。你可以将该data声明视为等同于以下内容：

data List a = Empty | (:-:) a (List a)

从语义上讲，使用 (:-:) 或 Cons 没有区别，但读起来更加舒适。

1 :-: 2 :-: 3 :-: 4 :-: Empty

比任何一个更好

Cons 1 (Cons 2 (Cons 3 (Cons 4 Empty)))

或者

1 `Cons` (2 `Cons` (3 `Cons` (4 `Cons` Empty)))

- pyon

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只要将其包含在反引号中，您也可以在中缀位置使用Cons。任何以:开头的构造函数名称（例如:或:-:）都被特殊处理为中缀构造函数，并且在不将其包含在反引号中的情况下使用。 - chepner

@chepner 没错，但是反引号本身也很烦人。 - isekaijin

我在Hoogle中找不到:-:，而且GHCi似乎也无法识别它。它与:有什么不同？ - Zoey Hewll

@ZoeyHewll :-: 不在标准库中，你需要先定义它。 - isekaijin