一、 模式匹配 (Pattern Matching)
模式匹配是 Haskell 中一种极其强大的特性，它允许你根据输入数据的具体“形状”或“值”来定义函数的不同行为。
1. 基本用法
通过为同一个函数提供多个定义（称为“函数子句”），Haskell 会按从上到下的顺序检查哪个模式匹配了当前的参数：
1-- 如果参数是 7，就返回 "LUCKY NUMBER SEVEN!"
2lucky :: Int -> String
3lucky 7 = "LUCKY NUMBER SEVEN!"
4-- 如果参数是其他任何整数（用 x 匹配），就返回 "Sorry, you're out of luck, pal!"
5lucky x = "Sorry, you're out of luck, pal!"
6
7-- 调用:
8-- ghci> lucky 7
9-- "LUCKY NUMBER SEVEN!"
10-- ghci> lucky 8
11-- "Sorry, you're out of luck, pal!"
2. 在递归中的应用
模式匹配是实现递归函数的自然方式，特别是用于定义“基本情况”（Base Case）：
1factorial :: Int -> Int
2-- 基本情况：0 的阶乘是 1
3factorial 0 = 1
4-- 递归情况：n 的阶乘是 n * (n-1) 的阶乘
5factorial n = n * factorial (n - 1)
3. 匹配元组 (Tuples) 和列表 (Lists)
模式匹配可以“解构”数据结构：
元组：
1addVectors :: (Double, Double) -> (Double, Double) -> (Double, Double) 2-- 将两个元组的元素分别解构到 a, b 和 x, y 3addVectors (a, b) (x, y) = (a + x, b + y)列表：
[]：匹配空列表。x:xs（Cons 操作符）：匹配非空列表。x绑定到列表的头部（第一个元素），xs绑定到尾部（剩余所有元素组成的列表）。x:y:zs：匹配至少有两个元素的列表。x是第一个，y是第二个，zs是剩下的。
1myHead :: [a] -> a 2-- 如果列表非空 (x:xs)，返回头部 x 3myHead (x:xs) = x 4-- 注意：这个版本的 myHead 在遇到空列表时会引发错误，因为它没有匹配 [] 的模式。
4. “as”模式（As-Patterns）
使用 @ 符号，你可以在解构的同时，保留对整个匹配项的引用：
1-- xs@(x:y:_)
2-- xs 会绑定到整个列表
3-- x 会绑定到第一个元素
4-- y 会绑定到第二个元素
5capital :: String -> String
6capital "" = "Empty string, whoops!"
7capital all@(x:xs) = "The first letter of " ++ all ++ " is " ++ [x]
8
9-- 调用:
10-- ghci> capital "Dracula"
11-- "The first letter of Dracula is D"
二、 哨兵 (Guards)
如果说模式匹配是根据“形状”进行分支，那么哨兵（Guards）就是根据“布尔条件”（True 或 False）来进行分支。
- 哨兵写在函数体等号的右侧，用
|（管道符）开始。 - Haskell 会依次检查每个哨兵条件。
1bmiTell :: Double -> Double -> String
2bmiTell weight height
3 | bmi <= 18.5 = "You're underweight, you emo, you!"
4 | bmi <= 25.0 = "You're supposedly normal."
5 | bmi <= 30.0 = "You're fat! Lose some weight, fatty!"
6 | otherwise = "You're a whale, congratulations!"
7 where bmi = weight / height ^ 2 -- 'where' 绑定在下面介绍
8
9-- `otherwise` 是一个特殊的哨兵，它总是为 True，用于捕捉所有其他情况，
10-- 类似于其他语言中的 'else'。
三、 where 绑定
where 关键字允许你在函数定义的末尾（在所有哨兵之后）定义局部变量或辅助函数。
- 作用域：
where中定义的名称只在当前这个函数定义（包括它所有的哨兵）中可见。 - 对齐：
where块中的所有绑定必须正确对齐。
1bmiTell :: Double -> Double -> String
2bmiTell weight height
3 | bmi <= skinny = "You're underweight, you emo, you!"
4 | bmi <= normal = "You're supposedly normal."
5 | bmi <= fat = "You're fat! Lose some weight, fatty!"
6 | otherwise = "You're a whale, congratulations!"
7 where bmi = weight / height ^ 2
8 -- 可以在 where 内部继续定义
9 (skinny, normal, fat) = (18.5, 25.0, 30.0)
四、 let 绑定
let 绑定是另一种创建局部变量的方式，但它是一个表达式，而不是像 where 那样的“块”。
- 格式：
let <bindings> in <expression> - 作用域：
let中定义的名称只在in之后的表达式中可见。
1cylinder :: Double -> Double -> Double
2cylinder r h =
3 let sideArea = 2 * pi * r * h
4 topArea = pi * r ^ 2
5 in sideArea + 2 * topArea
letvswhere：where绑定在函数底部，其作用域覆盖整个函数（包括所有哨兵）。let绑定是表达式，可以随处使用（例如在if语句的某个分支中），但作用域仅限于其in部分。let绑定在 GHCI（Haskell 解释器）中非常有用，可以用来定义临时变量。
五、 case 表达式
case 表达式是模式匹配的“表达式版本”。它允许你在函数体内的任何地方，根据一个值进行模式匹配。
格式：
1case <expression> of 2 <pattern1> -> <result1> 3 <pattern2> -> <result2> 4 ...用途：当你不想为每种模式都创建一个顶层函数定义，或者想在另一个表达式内部进行模式匹配时，
case非常有用。
1-- 使用 case 重写 head
2head' :: [a] -> a
3head' xs = case xs of [] -> error "No head for empty lists!"
4 (x:_) -> x
5
6-- 描述列表的 case 表达式
7describeList :: [a] -> String
8describeList xs = "The list is " ++ case xs of [] -> "empty."
9 [x] -> "a singleton list."
10 _ -> "a longer list."