Erlang 匹配、Guards 與變量的作用域

Erlang匹配、Guards 與變量的作用域

在某些場(chǎng)景下，我們可能需要找到最高溫度或最低溫度。所以查找溫度值列表中最大值或最小值是非常有用的。在擴(kuò)展程序?qū)崿F(xiàn)該功能之前，讓我們先看一下尋找列表中的最大值的方法：

-module(tut6).
-export([list_max/1]).

list_max([Head|Rest]) ->
   list_max(Rest, Head).

list_max([], Res) ->
    Res;
list_max([Head|Rest], Result_so_far) when Head > Result_so_far ->
    list_max(Rest, Head);
list_max([Head|Rest], Result_so_far)  ->
    list_max(Rest, Result_so_far).
37> c(tut6).
{ok,tut6}
38> tut6:list_max([1,2,3,4,5,7,4,3,2,1]).
7

首先注意這兩個(gè)函數(shù)的名稱(chēng)是完全相同的。但是，由于它們接受不同數(shù)目的參數(shù)，所以在 Erlang 中它們被當(dāng)作兩個(gè)完全不相同的函數(shù)。在你需要使用它們的時(shí)候，你使用名稱(chēng)/參數(shù)數(shù)量的方式就可以了，這里名稱(chēng)就是函數(shù)的名稱(chēng)，參數(shù)數(shù)量是指函數(shù)的參數(shù)的個(gè)數(shù)。這個(gè)例子中為 list_max/1 與 list_max/2。

在本例中，遍歷列表的中元素過(guò)程中 “攜帶” 了一個(gè)值（最大值），即 Result_so_far。 list_max/1 函數(shù)把列表中的第一個(gè)元素當(dāng)作最大值元素，然后使用剩余的元素作參數(shù)調(diào)用函數(shù) list_max/2。在上面的例子中為 list_max([2，3，4，5，6，7，4，3，2，1]，1)。如果你使用空列表或者非列表類(lèi)型的數(shù)據(jù)作為實(shí)參調(diào)用 list_max/1，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤。注意，Erlang 的哲學(xué)是不要在錯(cuò)誤產(chǎn)生的地方處理錯(cuò)誤，而應(yīng)該在專(zhuān)門(mén)處理錯(cuò)誤的地方來(lái)處理錯(cuò)誤。稍后會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。

在 list_max/2 中，當(dāng) Head > Result_so_far 時(shí)，則使用 Head 代替 Result_so_far 并繼續(xù)調(diào)用函數(shù)。 when 用在函數(shù)的 -> 前時(shí)是一個(gè)特別的的單詞，它表示只有測(cè)試條件為真時(shí)才會(huì)用到函數(shù)的這一部分。這種類(lèi)型的測(cè)試被稱(chēng)這為 guard。如果 guard 為假 （即 guard 測(cè)試失敗），則跳過(guò)此部分而嘗試使用函數(shù)的后面一部分。這個(gè)例子中，如果 Head 不大于 Result_so_far 則必小于或等于。所以在函數(shù)的下一部分中不需要 guard 測(cè)試。

可以用在 guard 中的操作符還包括：

• <小于
• > 大于
• == 等于
• >= 大于或等于
• =< 小于或等于
• /= 不等于

（詳見(jiàn) Guard Sequences）

要將上面找最大值的程序修改為查找最小值元素非常容易，只需要將 > 變成 < 就可以了。（但是，最好將函數(shù)名同時(shí)也修改為 list_min）

前面我們提到過(guò)，每個(gè)變量在其作用域內(nèi)只能被賦值一次。從上面的例子中也可以看到，Result_so_far 卻被賦值多次。這是因?yàn)?，每次調(diào)用一次 list_max/2 函數(shù)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的作用域。在每個(gè)不同的作用域中，Result_so_far 都被當(dāng)作完全不同的變量。

另外，我們可以使用匹配操作符 = 創(chuàng)建一個(gè)變量并給這個(gè)變量賦值。因此，M = 5 創(chuàng)建了一個(gè)變量 M，并給其賦值為 5。如果在相同的作用域中，你再寫(xiě) M = 6, 則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤?？梢栽?shell 中嘗試一下：

39> M = 5.
5
40> M = 6.
** exception error: no match of right hand side value 6
41> M = M + 1.
** exception error: no match of right hand side value 6
42> N = M + 1.
6

除了創(chuàng)建新變量外，匹配操作符另一個(gè)用處就是將 Erlang 項(xiàng)分開(kāi)。

43> {X, Y} = {paris, {f, 28}}.
{paris,{f,28}}
44> X.
paris
45> Y.
{f,28}

如上，X 值為 paris，而 Y 的值為 {f,28}。

如果同樣用 X 和 Y 再使用一次，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤：

46> {X, Y} = {london, {f, 36}}.
** exception error: no match of right hand side value {london,{f,36}}

變量用來(lái)提高程序的可讀性。例如，在 list_max/2 函數(shù)中，你可以這樣寫(xiě)：

list_max([Head|Rest], Result_so_far) when Head > Result_so_far ->
    New_result_far = Head,
    list_max(Rest, New_result_far);

這樣寫(xiě)可以讓程序更加清晰。