Как сделать структуру данных, которая представляет собой подмножество чисел?

Question

Мне было интересно, есть ли способ сделать что-то вроде Int типа, который может представлять только определенное подмножество чисел (например, 0 ~ 29) и заставить компилятор выдать ошибку, если вы попытаетесь сделать что-то еще с ним,

Я знаю, что могу сделать что-то вроде type MoonPhaseDay = Day1|Day2| ... |Day29, но это не масштабируется в большем диапазоне.

Я стараюсь помнить совет: «Сделайте невозможные состояния невозможными для представления».Я мог бы обойтись с Int, но мне любопытно, есть ли лучший способ.

Answer 1

То, что вы ищете, иногда называют «зависимыми типами» и сегодня не является частью вяза.

Однако вы можете получить нечто подобное, создав тип в своем собственном модуле и вместо экспорта конструктора необработанного типа, только экспортируя предоставленную вами пользовательскую функцию (делая ее «Непрозрачным типом»). Таким образом, этот модуль содержит единственный код, который должен быть защищен.

---

Этот ответ Натана может быть полезен при изучении непрозрачных типов.

Answer 2

Вы должны использовать умный конструктор.Вы реализуете свои ограничения, контролируя то, что вы экспортируете из модуля.

module Bounded exposing (Bounded, fromInt, toInt)


type Bounded
  = Bounded Int


fromInt : Int -> Maybe Bounded
fromInt n =
  if n < 0 || n > 29 then
    Nothing
  else
    Just (Bounded n)


toInt : Bounded -> Int
toInt (Bounded n) = n

Объяснение

Тип Bounded определяется как тип объединения с одним конструктором данных.При экспорте типа мы не экспортируем конструктор, то есть он не является частью общедоступного API.Это известно как непрозрачный тип .

Пользователи модуля могут создавать типы Bounded только с использованием fromInt.fromInt называется умным конструктором , потому что он имеет некоторую логику ( смарт ) для обеспечения соблюдения ограничений.

Если вам нужно работать с целым числом, оно переноситсяВы используете toInt.toInt гарантированно всегда возвращает целое число от 0 до 29 включительно.Нет скрытого бэкдора, который позволил бы обернуть любое другое целое число.

На HaskellWiki есть хорошая статья о умных конструкторах .

Наконец, Ричард Фельдман в своем выступлении"Типы и тесты в позолоченной розе" приведен хороший пример здесь , который точно объясняет, что вы хотите сделать.