Mercury：如何声明高阶数据类型的确定性？

Question

当我编译下面的 Mercury 代码时，我从编译器中收到此错误：

In clause for `main(di, uo)':
  in argument 1 of call to predicate
  `test_with_anonymous_functions.assert_equals'/5:
  mode error: variable `V_15' has
  instantiatedness `/* unique */((func) =
  (free >> ground) is semidet)',
  expected instantiatedness was `((func) =
  (free >> ground) is det)'.

我认为编译器的意思是“当您声明类型 test_case 时，您没有指定确定性，所以我假设你的意思是det。但是你传入了一个semiset lambda。”

我的问题：

• 声明类型的确定性的语法是什么？我尝试过的猜测都导致了语法错误。
• 有人可以解释 TestCase 实例化的 /* unique */ 部分意味着什么吗？这会导致给定的和给定的之间不匹配吗？预期的实例化？
• 有没有更简洁的方式在 main 中声明 lambda？我对 lambda 的声明与在 lambda 内编写的代码一样多。

代码：

% (Boilerplate statements at the top are omitted.)

% Return the nth item of a list
:- func nth(list(T), int) = T.
:- mode nth(in,      in)  = out is semidet.
nth([Hd | Tl], N) = (if N = 0 then Hd else nth(Tl, N - 1)).

% Unit testing: Execute TestCase to get the 
% actual value. Print a message if (a) the lambda fails
% or (b) the actual value isn't the expected value.
:- type test_case(T) == ((func) = T).
:- pred assert_equals(test_case(T), T,  string, io.state, io.state).
:- mode assert_equals(in,           in, in,     di,       uo) is det.
assert_equals(TestCase, Expected, Message, !IO) :-
    if   Actual = apply(TestCase), Actual = Expected
    then true % test passed. do nothing.
    else io.format("Fail:\t%s\n", [s(Message)], !IO).

main(!IO) :-
    List = [1, 2, 3, 4],
    assert_equals( ((func) = (nth(List, 0)::out) is semidet),
                 1, "Nth", !IO).

Answer 1

Ben 是对的，

我想补充一点，Mercury 假设函数默认是确定性的（函数应该是确定性的，这是明智的）。对于必须声明决定论的谓词来说，情况并非如此。与任何其他函数或谓词相比，这使得使用确定性函数进行高阶编程变得更加容易，仅仅是因为样板代码更少。

因此，您可以使 lambda 表达式更加简洁。您还可以通过将头部中的变量 S 替换为主体，将 lambda 表达式的主体移动到头部。

apply_transformer((func(S0) = "Hello " ++ S0),
                  "World", Msg),

Answer 2

我也花了一段时间才掌握窍门。

问题在于高阶项的众数不是其类型的一部分。因此没有声明类型确定性的语法。众数中包含高阶项的决定论。

在您的示例中，assert_equals 的第一个参数的类型为 test_case(T)，但模式为 in。这意味着该函数是 semiset 的事实丢失了。我不确定如果您传递的函数是 det ，它是否真的可以正确编译或运行；即使在这种情况下，模式也不应该处于 in 状态。

下面是一个示例：

:- pred apply_transformer(func(T) = T, T, T).
:- mode apply_transformer(func(in) = out is det, in, out).
apply_transformer(F, X0, X) :-
    X = F(X0).

main(!IO) :-
    apply_transformer((func(S0) = S is det :- S = "Hello " ++ S0),
                      "World", Msg),
    print(Msg, !IO),
    nl(!IO).

如您所见，apply_transformer 的第一个参数的类型仅表明它是一个高阶函数，接受一个参数并返回相同类型的结果。模式声明实际上表示函数参数的模式为 in，函数结果的模式为 out，并且其确定性为 det。

我相信错误消息的 /*unique */ 位表示编译器认为它是唯一值。我不确定这是否是一个问题，因为除了通常的 io 状态之外，您没有在任何地方使用独特的模式。

至于 lambda 语法，不幸的是我认为你不能做得更好。我发现 Mercury 中的 lambda 语法相当不令人满意；它们是如此冗长，以至于我通常最终只是为除了最简单的 lambda 之外的所有函数/谓词创建命名函数/谓词。

---

---

Answer 3

要回答第二个问题，错误消息中的 /* unique */ 指的是调用 assert_equals 的第一个参数，这是您刚刚获得的 lambda 项建造的。这是唯一使用该术语的地方，因此对它的引用在调用时是唯一的。

唯一的inst与地面inst匹配（但反之则不然），因此在这种情况下，唯一性不会导致不匹配。问题在于决定论。