我是否正确使用了函数组合？

Question

为了理解函数式编程的功能，我整理了一些基本函数，您可以将它们组合在一起来构建复杂的正则表达式。现在，经过一些测试，我发现这是可行的，但是您可以用任何可行的语言编写一些可怕的代码。这是专业 F# 程序员编写的代码吗？还是我滥用了该功能？

注意： test 正是我所指的。

type State = { input:string; index:int; succeeded:bool }
type Matcher = State -> State

let term (cs:char Set)  =
    fun s ->
        if s.succeeded && s.index < s.input.Length && cs.Contains s.input.[s.index] then  
            { input = s.input; index = s.index + 1; succeeded = true }
        else 
            { input = s.input; index = s.index; succeeded = false }

let quantify (term, min, max) =
    let rec inner (s:State, count) =
        if s.succeeded && s.index < s.input.Length && count <= max then
            inner (term { input = s.input; index = s.index + 1; succeeded = true }, count + 1) 
        elif count >= min && count <= max then
            { input = s.input; index = s.index - 1; succeeded = true }    
        else 
            s         
    fun s -> inner (s, 0) 

let disjunction leftTerm rightTerm =
    fun s ->
        let left = leftTerm s
        if not left.succeeded then
            let right = rightTerm s  
            if not right.succeeded then
                { input = s.input; index = s.index; succeeded = false }
            else
                right
        else
            left 

let matcher input terms =
    let r = terms  { input = input; index = 0; succeeded = true } 
    if r.succeeded then r.input.Substring (0, r.index) else null

let test = // (abc|xyz)a{2,3}bc
    disjunction // (abc|xyz)
        (term (set "a") >> term (set "b") >> term (set "c"))
        (term (set "x") >> term (set "y") >> term (set "z"))  
    >> quantify (term (set "a"), 2, 3) // (a{2,3})
    >> term (set "b") // b  
    >> term (set "c") // c

let main () : unit =
    printfn "%s" (matcher "xyzaabc" test)
    System.Console.ReadKey true |> ignore

main()

Answer 1

该代码对我来说看起来相当不错。

我不确定这是您的意图还是巧合，但您正在实现与“解析器组合器”非常相似的东西，这是许多学术论文的主题:-)。我认为 Monadic Parser Combinators 非常可读（它有示例Haskell，但您应该能够将它们转换为 F#）。

关于函数复合运算符。我通常不太喜欢过多使用运算符，因为它经常会混淆代码。但是，在您的示例中，它很有意义，因为您可以轻松想象 >> 表示“该组应该跟随该组”，这很容易解释。

我要做的唯一的小改变是为析取操作选择一些不错的自定义运算符并定义一些更原始的操作，以便您可以编写这样的示例：

// Test against several terms in sequence
let sequence terms = (fun state -> terms |> Seq.fold (>>) state)
// Test for a substring
let substring s = sequence [ for c in s -> term (set [c]) ]

let test = // (abc|xyz)a{2,3}bc 
  ( substring "abc" <|> substring "xyz" )
  >> quantify 2 3 (term (set "a")) // (a{2,3}) 
  >> substring "bc" // bc

这是更高级的描述，因此它删除了一些 >> 运算符，转而使用更具描述性的函数（并封装 >>）。我还更改了 quantify 以采用多个参数而不是三元组（这是一个微小的更改）

如果您想进一步研究这个，那么您可以看一下这篇文章并尝试编写 F# 计算表达式生成器允许您使用 parser { .. } 语法。

Answer 2

这通常是很好的风格，但你缺少一些技巧，并且仍然有相当多的冗余。也许更像是这样：

let valid (s: State) = s.succeeded && s.index < s.input.Length
...
let disjunction leftTerm rightTerm s =
  let left = leftTerm s
  if left.succeeded then left else
    let right = rightTerm s  
    if right.succeeded then right else
      { s with succeeded = false }
...
let test =
  let f s = set s |> term
  let (++) s t = f s >> f t
  disjunction ("a" ++ "b" ++ "c") ("x" ++ "y" ++ "z")  
  >> quantify (f "a", 2, 3)
  >> "b" ++ "c"

您可能更喜欢累积代表计算的值而不是闭包，因为它使调试更加容易。