Scala“案例类”的等效项在 F# 中

Question

我正在寻找 F# 中 Scala 中可用的“案例类”的等效项。

当您想要使用方法和字段创建自定义类并且仍然能够将它们与模式匹配一​​起使用时，案例类非常有用，如此 Scala 网站的文章。

有谁知道 F# 中是否存在同样的情况？

Answer 1

正如 Brian 提到的，模式匹配有两种方法：1. 区分联合和 2. 现有类型上的活动模式。

让我们从这个 Scala 示例开始：

abstract class Term
case class Var(name: String) extends Term
case class Fun(arg: String, body: Term) extends Term
case class App(f: Term, v: Term) extends Term

这个 OO 设计可以转换为 F# 中的可区分联合 (DU)：

type Term = 
    Var of string 
    | Fun of string * Term 
    | App of Term * Term

基于此 DU，您可以匹配 Term 值来查找它是什么子类型：

let eval (t: Term) = 
    match t with
    | Var (name) -> ...
    | Fun (para, body) -> ...
    | App (t1, t2) -> ...

请注意，您可以在此 Term 类型上定义方法和属性：

type Term = 
    Var of string 
    | Fun of string * Term 
    | App of Term * Term
    with 
    member x.Type() = 
        match x with
        | Var _ -> 0
        | Fun _ -> 1
        | App _ -> 2

现在差异如下：

1. 您无法在其子类型上定义方法：Var、Fun，和应用程序。

2. 您可以在 Term 上定义的方法是不可变的。

3. 一旦定义了 DU，就无法对其进行扩展。考虑一下您现在需要向 Term 添加一个 For 子类型。然后您必须更改大量 Term 模式匹配的代码。

4. 而在面向对象设计中，这不是一个问题。因为新的子类型可以携带它自己的实现。

在 F# 中，当您想要在子类型上构建简洁的类型匹配时，应首先考虑 DU。但它也有明显的限制。我认为活动模式匹配更等于Scala中的case类（我只读了一点Scala）：

// define the classes for different term types
[<AbstractClass>]
type Term() = 
    abstract Value: int with get

type Var(name:string) =
    inherit Term()
    override x.Value = 
        0
    member x.Name with get() = name

type Fun(name:string, body:Term) = 
    inherit Term()
    override x.Value = 
        0
    member x.Name with get() = name
    member x.Body with get() = body


type App(t1:Term, t2:Term) = 
    inherit Term()
    override x.Value = 
        0    
    member x.Term1 with get() = t1
    member x.Term2 with get() = t2

// the pattern function 
let (|TVar|TFun|TApp|) (x:Term) = 
    match x with
    | :? Var -> 
        let y = x :?> Var
        TVar(y.Name)
    | :? Fun -> 
        let y = x :?> Fun
        TFun(y.Name, y.Body)
    | :? App ->
        let y = x :?> App
        TApp(y.Term1, y.Term2)

以及使用活动模式的eval函数：

let eval2 (t:Term) = 
    match t with
    | TVar (name) -> 0
    | TFun (name, body) -> 0
    | TApp (t1, t2) -> 0

Activity patten结合了双方的优点：函数式编程和面向对象。

参考号此处和此处了解活动模式。

您可以进一步参考 Don Syme 的有关活动模式的原始论文。

Answer 2

受歧视的工会？您可以向它们添加成员方法。或者，您可以在现有类上使用活动模式。