第九章：I/O學(xué)習(xí) —— 構(gòu)建一個(gè)用于搜索文件系統(tǒng)的庫(kù)
第九章：I/O學(xué)習(xí) —— 構(gòu)建一個(gè)用于搜索文件系統(tǒng)的庫(kù)
自從電腦有了分層文件系統(tǒng)以來(lái)，“我知道有這個(gè)文件，但不知道它放在哪”這個(gè)問(wèn)題就一直困擾著人們。1974年發(fā)布的Unix第五個(gè)版本引入的 find 命令，到今天仍在使用。查找文件的藝術(shù)已經(jīng)走過(guò)了很長(zhǎng)一段路：伴隨現(xiàn)代操作系統(tǒng)一起不斷發(fā)展的文件索引和搜索功能。
給程序員的工具箱里添加類似 find 這樣的功能依舊非常有價(jià)值，在本章，我們將通過(guò)編寫(xiě)一個(gè)Haskell庫(kù)給我們的 find 命令添加更多功能，我們將通過(guò)一些有著不同的健壯度的方法來(lái)完成這個(gè)庫(kù)。
find命令
如果你不曾用過(guò)類Unix的系統(tǒng)，或者你不是個(gè)重度shell用戶，那么你很可能從未聽(tīng)說(shuō)過(guò) find ，通過(guò)給定的一組目錄，它遞歸搜索每個(gè)目錄并且打印出每個(gè)匹配表達(dá)式的實(shí)體名稱。
-- file: ch09/RecursiveContents.hs
module RecursiveContents (getRecursiveContents) where
import Control.Monad (forM)
import System.Directory (doesDirectoryExist, getDirectoryContents)
import System.FilePath ((</>))
getRecursiveContents :: FilePath -> IO [FilePath]
getRecursiveContents topdir = do
names <- getDirectoryContents topdir
let properNames = filter (`notElem` [".", ".."]) names
paths <- forM properNames $ \name -> do
let path = topdir </> name
isDirectory <- doesDirectoryExist path
if isDirectory
then getRecursiveContents path
else return [path]
return (concat paths)
單個(gè)表達(dá)式可以識(shí)別像“符合這個(gè)全局模式的名稱”，“實(shí)體是一個(gè)文件”，“當(dāng)前最后一個(gè)被修改的文件”以及其他諸如此類的表達(dá)式，通過(guò)and或or算子就可以把他們裝配起來(lái)構(gòu)成更加復(fù)雜的表達(dá)式
簡(jiǎn)單的開(kāi)始：遞歸遍歷目錄
在投入設(shè)計(jì)我們的庫(kù)之前，先解決一些規(guī)模稍小的問(wèn)題，我們第一個(gè)問(wèn)題就是遞歸地列出一個(gè)目錄下面的所有內(nèi)容和它的子目錄
filter 表達(dá)式確保一個(gè)目錄的列表不含特定的目錄名（比如代表當(dāng)前目錄的 . 和上一級(jí)目錄的 .. ），如果忘記過(guò)濾這些，隨后的查找將陷入無(wú)限循環(huán)。
我們?cè)谥暗恼鹿?jié)里完成了 forM 函數(shù)，它是參數(shù)顛倒后的 mapM 函數(shù)。
ghci> :m +Control.Monad
ghci> :type mapM
mapM :: (Monad m) => (a -> m b) -> [a] -> m [b]
ghci> :type forM
forM :: (Monad m) => [a] -> (a -> m b) -> m [b]
循環(huán)體將檢查當(dāng)前實(shí)體是否為目錄，如果是，則遞歸調(diào)用 getrecuresivacontents 函數(shù)列出這個(gè)目錄（的內(nèi)容），如果否，則返回只含有當(dāng)前實(shí)體名稱一個(gè)元素的列表，不要忘記 return 函數(shù)在 Haskell 中有特殊的含義，他通過(guò)monad的類型構(gòu)造器包裝了一個(gè)值。
另一個(gè)值得注意的地方是變量 isDirectory 的使用，在命令式語(yǔ)言如 Python 中，我們通常用 ifos.path.isdir(path) 來(lái)表示，然而， doesDirectoryExist 函數(shù)是一個(gè)動(dòng)作，它的返回類型是 IOBool 而非 Bool ，由于 if 表達(dá)式需要一個(gè)操作值為 bool 的表達(dá)式作為條件，我們使用 <- 來(lái)從io包裝器上得到這個(gè)動(dòng)作的的 bool 返回值，這樣我們就能在 if 中使用這個(gè)干凈的無(wú)包裝的 bool 。
循環(huán)體中每一次迭代生成的結(jié)果都是名稱列表，因此 forM 的結(jié)果是 IO[[FilePath]] ，我們通過(guò) concat 將它轉(zhuǎn)換為一個(gè)元素列表(從以列表為元素的列表轉(zhuǎn)換為不含列表元素的列表)
再次認(rèn)識(shí)匿名和命名函數(shù)
在 Anonymous (lambda) functions [http://book.realworldhaskell.org/read/functional-programming.html#fp.anonymous] 這部分，我們列舉了一系列不使用匿名函數(shù)的原因，然而在這里，我們將使用它作為函數(shù)體，這是匿名函數(shù)在 Haskell 中最常見(jiàn)的用途之一。
我們已經(jīng)在 froM 和 mapM 上看到使用函數(shù)作為參數(shù)的方式，許多循環(huán)體是程序中只出現(xiàn)一次的代碼塊。既然我們喜歡在循環(huán)中使用一個(gè)再也不會(huì)出現(xiàn)的循環(huán)體，那么為什么要給他們命名？
顯而易見(jiàn)，有時(shí)候我們需要在不同的循環(huán)中嵌入相同的代碼，這時(shí)候我們不應(yīng)該使用匿名函數(shù)，把他們剪貼和復(fù)制進(jìn)去，而是給這些匿名函數(shù)命名來(lái)調(diào)用，這樣顯得有意義一點(diǎn)
為什么提供 mapM 和 forM
存在兩個(gè)相同的函數(shù)看起來(lái)是有點(diǎn)奇怪，但接受參數(shù)的順序之間的差異使他們適用于不同的情況。
我們來(lái)考察下之前的例子，使用匿名函數(shù)作為循環(huán)體，如果我們使用 mapM 而非 forM ，我們將不得不把變量 properNames 放置到函數(shù)體的后邊，而為了讓代碼正確解析，我們就必須將整個(gè)匿名函數(shù)用括號(hào)包起來(lái)，或者用一個(gè)不必要的命名函數(shù)將它取代，自己嘗試下，拷貝上邊的代碼，用 mapM 代替 forM ，觀察代碼可讀性上有什么變化
相反，如果循環(huán)體是一個(gè)命名函數(shù)，而且我們要循環(huán)的列表是通過(guò)一個(gè)復(fù)雜表達(dá)式計(jì)算的，我們就找到了 mapM 的應(yīng)用場(chǎng)景
這里需要遵守的代碼風(fēng)格是無(wú)論通過(guò) mapM 和 forM 都讓你寫(xiě)出干凈的代碼，如果循環(huán)體或者循環(huán)中的表達(dá)式都很短，那么用哪個(gè)都無(wú)所謂，如果循環(huán)體很短，但數(shù)據(jù)很長(zhǎng)，使用 mapM ，如果相反，則用 forM ，如果都很長(zhǎng)，使用 let 或者 where 讓其中一個(gè)變短，通過(guò)這樣一些實(shí)踐，不同情況下那個(gè)實(shí)現(xiàn)最好就變得顯而易見(jiàn)
一個(gè)本地查找函數(shù)
我們可以使用 getRecursiveContents 函數(shù)作為一個(gè)內(nèi)置的簡(jiǎn)單文件查找器的基礎(chǔ)
-- file: ch09/SimpleFinder.hs
import RecursiveContents (getRecursiveContents)
simpleFind :: (FilePath -> Bool) -> FilePath -> IO [FilePath]
simpleFind p path = do
names <- getRecursiveContents path
return (filter p names)
上文的函數(shù)通過(guò)我們?cè)谶^(guò)濾器中的謂詞來(lái)匹配 getRecursiveContents 函數(shù)返回的名字，每個(gè)通過(guò)謂詞判斷的名稱都是文件全路徑，因此如何完成一個(gè)像“查找所有擴(kuò)展名以 .c 結(jié)尾的文件”的功能？
System.FilePath 模塊包含了許多有價(jià)值的函數(shù)來(lái)幫助我們操作文件名，在這個(gè)例子中，我們使用 takeExtension ：
ghci> :m +System.FilePath
ghci> :type takeExtension
takeExtension :: FilePath -> String
ghci> takeExtension "foo/bar.c"
Loading package filepath-1.1.0.0 ... linking ... done.
".c"
ghci> takeExtension "quux"
""
下面的代碼給我們一個(gè)包括獲得路徑，獲得擴(kuò)展名，然后和.c進(jìn)行比較的簡(jiǎn)單功能的函數(shù)實(shí)現(xiàn)，
ghci> :load SimpleFinder
[1 of 2] Compiling RecursiveContents ( RecursiveContents.hs, interpreted )
[2 of 2] Compiling Main ( SimpleFinder.hs, interpreted )
Ok, modules loaded: RecursiveContents, Main.
ghci> :type simpleFind (\p -> takeExtension p == ".c")
simpleFind (\p -> takeExtension p == ".c") :: FilePath -> IO [FilePath]
simpleFind 在工作中有一些非常刺眼的問(wèn)題，第一個(gè)就是謂詞并不能準(zhǔn)確而完全的表達(dá)，他只關(guān)注文件夾中的實(shí)體名稱，而無(wú)法做到辨認(rèn)這是個(gè)文件還是個(gè)目錄此類的事情，——而我們使用 simpleFind 的嘗試就是想列舉所文件和有和文件一樣擁有 .c 擴(kuò)展名的文件夾
第二個(gè)問(wèn)題是在 simpleFind 中我們無(wú)法控制它遍歷文件系統(tǒng)的方式，這是顯而易見(jiàn)的，想想在分布式版本控制系統(tǒng)中控制下的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)中查找一個(gè)源文件的問(wèn)題吧，所有被控制的目錄都含有一個(gè) .svn 的私有文件夾，每一個(gè)包含了許多我們毫不感興趣的子文件夾和文件，簡(jiǎn)單的過(guò)濾所有包含 .svn 的路徑遠(yuǎn)比僅僅在讀取時(shí)避免遍歷這些文件夾更加有效。例如，一個(gè)分布式源碼樹(shù)包含了45000個(gè)文件，30000個(gè)分布在1200個(gè)不同的.svn文件夾中，避免遍歷這1200個(gè)文件夾比過(guò)濾他們包含的30000個(gè)文件代價(jià)更低。
最后。 simpleFind 是嚴(yán)格的，因?yàn)樗幌盗蠭O元操作執(zhí)行構(gòu)成的動(dòng)作，如果我們有一百萬(wàn)個(gè)文件要遍歷，我們需要等待很長(zhǎng)一段時(shí)間才能得到一個(gè)包含一百萬(wàn)個(gè)名字的巨大的返回值，這對(duì)用戶體驗(yàn)和資源消耗都是噩夢(mèng)，我們更需要一個(gè)只有當(dāng)他們獲得結(jié)果的時(shí)才展示的結(jié)果流。
在接下來(lái)的環(huán)節(jié)里，我們將解決每個(gè)遇到的問(wèn)題
謂詞在保持純粹的同時(shí)支持從貧類型到富類型
我們的謂詞只關(guān)注文件名，這將一系列有趣的操作排除在外，試想下，假如我們希望列出比某個(gè)給定值更大的文件呢？
面對(duì)這個(gè)問(wèn)題的第一反應(yīng)是查找 IO :我們的謂詞是 FilePath->Bool 類型，為什么不把它變成 FilePath->IOBool 類型？這將使我們所有的IO操作都成為謂詞的一部分，但這在顯而易見(jiàn)的好處之外引入一個(gè)潛在的問(wèn)題，使用這樣一個(gè)謂詞存在各種可能的后果，比如一個(gè)有 IOa 類型返回的函數(shù)將有能力生成任何它想產(chǎn)生的結(jié)果。
讓我們?cè)陬愋拖到y(tǒng)中尋找以寫(xiě)出擁有更多謂詞，更少bug的代碼，我們通過(guò)避免污染IO來(lái)堅(jiān)持?jǐn)嘌缘募兇?，這將確保他們不會(huì)產(chǎn)生任何不純的結(jié)果，同時(shí)我們給他們提供更多信息，這樣他們就可以在不必誘發(fā)潛在的危險(xiǎn)的情況下獲得需要的表達(dá)式
Haskell 的 System.Directory 模塊提供了一個(gè)盡管受限但仍然有用的關(guān)于文件元數(shù)據(jù)的集合
ghci> :m +System.Directory
我們可以通過(guò) doesFileExist 和 doesDirectoryExist 來(lái)判斷目錄實(shí)體是目錄還是文件，但暫時(shí)還沒(méi)有更多方式來(lái)查找這些年里出現(xiàn)的紛繁復(fù)雜的其他文件類型，比如管道，硬鏈接和軟連接。
ghci> :type doesFileExist
doesFileExist :: FilePath -> IO Bool
ghci> doesFileExist "."
Loading package old-locale-1.0.0.0 ... linking ... done.
Loading package old-time-1.0.0.0 ... linking ... done.
Loading package directory-1.0.0.0 ... linking ... done.
False
ghci> :type doesDirectoryExist
doesDirectoryExist :: FilePath -> IO Bool
ghci> doesDirectoryExist "."
True
getPermissions 函數(shù)讓我們確定當(dāng)前對(duì)于文件或目錄的操作是否是合法：
ghci> :type getPermissions
getPermissions :: FilePath -> IO Permissions
ghci> :info Permissions
data Permissions
= Permissions {readable :: Bool,
writable :: Bool,
executable :: Bool,
searchable :: Bool}
-- Defined in System.Directory
instance Eq Permissions -- Defined in System.Directory
instance Ord Permissions -- Defined in System.Directory
instance Read Permissions -- Defined in System.Directory
instance Show Permissions -- Defined in System.Directory
ghci> getPermissions "."
Permissions {readable = True, writable = True, executable = False, searchable = True}
ghci> :type searchable
searchable :: Permissions -> Bool
ghci> searchable it
True
如果你無(wú)法回憶起 ghci 中變量 it 的特殊用法，回到第一章復(fù)習(xí)一下，如果我們的權(quán)限能夠列出它的內(nèi)容，那么這個(gè)目錄就應(yīng)該是可被搜索的，而文件則永遠(yuǎn)是不可搜索的
最后， getModificationTime 告訴我們實(shí)體上次被修改的時(shí)間：
ghci> :type getModificationTime
getModificationTime :: FilePath -> IO System.Time.ClockTime
ghci> getModificationTime "."
Mon Aug 18 12:08:24 CDT 2008
如果我們像標(biāo)準(zhǔn)的Haskell代碼一樣對(duì)可移植性要求嚴(yán)格，這些函數(shù)就是我們手頭所有的一切(我們同樣可以通過(guò)黑客手段來(lái)獲得文件大小)，這些已經(jīng)足夠讓我們明白所感興趣領(lǐng)域中的原則，而非讓我們浪費(fèi)寶貴的時(shí)間對(duì)著一個(gè)例子冥思苦想，如果你需要寫(xiě)滿足更多需求的代碼， System.Posix 和 System.Win32 模塊提供關(guān)于當(dāng)代兩種計(jì)算平臺(tái)的更多文件元數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)。 Hackage 中同樣有一個(gè) unix-compat 包，提供windows下的類unix的api 。
新的富類型謂詞需要關(guān)注的數(shù)據(jù)段到底有幾個(gè)？自從我們可以通過(guò) Permissions 來(lái)判斷實(shí)體是文件還是目錄之后，我們就不再需要獲得 doesFileExist 和 doesDirectoryExist 的結(jié)果，因此一個(gè)謂詞需要關(guān)注的輸入有四個(gè)。
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
import Control.Monad (filterM)
import System.Directory (Permissions(..), getModificationTime, getPermissions)
import System.Time (ClockTime(..))
import System.FilePath (takeExtension)
import Control.Exception (bracket, handle)
import System.IO (IOMode(..), hClose, hFileSize, openFile)
-- the function we wrote earlier
import RecursiveContents (getRecursiveContents)
type Predicate = FilePath -- path to directory entry
-> Permissions -- permissions
-> Maybe Integer -- file size (Nothing if not file)
-> ClockTime -- last modified
-> Bool
這一謂詞類型只是一個(gè)有四個(gè)參數(shù)的函數(shù)的同義詞，他將給我們節(jié)省一些鍵盤(pán)工作和屏幕空間。
注意這一返回值是 Bool 而非 IOBool ，謂詞需要保證純粹，而且不能表現(xiàn)IO，在擁有這種類型以后，我們的查找函數(shù)仍然顯得非?？瞻?。
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
-- soon to be defined
getFileSize :: FilePath -> IO (Maybe Integer)
betterFind :: Predicate -> FilePath -> IO [FilePath]
betterFind p path = getRecursiveContents path >>= filterM check
where check name = do
perms <- getPermissions name
size <- getFileSize name
modified <- getModificationTime name
return (p name perms size modified)
先來(lái)閱讀代碼，由于隨后將討論 getFileSize 的某些細(xì)節(jié)，因此現(xiàn)在暫時(shí)先跳過(guò)它。
我們無(wú)法使用 filter 來(lái)調(diào)用我們的謂詞，因?yàn)?p 的純粹代表他不能作為IO收集元數(shù)據(jù)的方式
這讓我們將目光轉(zhuǎn)移到一個(gè)并不熟悉的函數(shù) filterM 上，它的動(dòng)作就像普通的 filter 函數(shù)，但在這種情況下，它在 IOmonad 操作中使用它的謂詞，進(jìn)而通過(guò)謂詞表現(xiàn)IO：
ghci> :m +Control.Monad
ghci> :type filterM
filterM :: (Monad m) => (a -> m Bool) -> [a] -> m [a]
check 謂詞是純謂詞 p 的IO功能包裝器，他執(zhí)行了所有IO發(fā)生在 p 上的可能引起負(fù)面效果的任務(wù)，因此我們可以使 p 對(duì)負(fù)面效果免疫，在收集完元數(shù)據(jù)后， check 調(diào)用 p ，通過(guò) return 語(yǔ)句包裝 p 的IO返回結(jié)果
安全的獲得一個(gè)文件的大小
即使 System.Directory 不允許我們獲得一個(gè)文件的大小，我們?nèi)钥梢允褂?System.IO 的類似接口完成這項(xiàng)任務(wù)，它包含了一個(gè)名為 hFileSize 的函數(shù)，這一函數(shù)返回打開(kāi)文件的字節(jié)數(shù)，下面是他的簡(jiǎn)單調(diào)用實(shí)例：
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
simpleFileSize :: FilePath -> IO Integer
simpleFileSize path = do
h <- openFile path ReadMode
size <- hFileSize h
hClose h
return size
當(dāng)這個(gè)函數(shù)工作時(shí)，他還不能完全為我們所用，在 betterFind 中，我們?cè)谀夸浵碌娜魏螌?shí)體上調(diào)用 getFileSize ，如果實(shí)體不是一個(gè)文件或者大小被 Just 包裝起來(lái)，他應(yīng)當(dāng)返回一個(gè)空值，而當(dāng)實(shí)體不是文件或者沒(méi)有被打開(kāi)時(shí)（可能是由于權(quán)限不夠），這個(gè)函數(shù)會(huì)拋出一個(gè)異常然后返回一個(gè)未包裝的大小。
下文是安全的用法：
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
saferFileSize :: FilePath -> IO (Maybe Integer)
saferFileSize path = handle (\_ -> return Nothing) $ do
h <- openFile path ReadMode
size <- hFileSize h
hClose h
return (Just size)
函數(shù)體幾乎完全一致，除了 handle 語(yǔ)句。
我們的異常捕捉在忽略通過(guò)的異常的同時(shí)返回一個(gè)空值，函數(shù)體唯一的變化就是允許通過(guò) Just 包裝文件大小
saferFileSize 函數(shù)現(xiàn)在有正確的類型簽名，并且不會(huì)拋出任何異常，但他扔未能完全的正常工作，存在 openFile 會(huì)成功的目錄實(shí)體，但 hFileSize 會(huì)拋出異常，這將和被稱作命名管道的狀況一起發(fā)生，這樣的異常會(huì)被捕捉，但卻從未發(fā)起調(diào)用 hClose 。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)不再使用文件句柄，Haskell會(huì)自動(dòng)關(guān)閉它，但這只有在運(yùn)行垃圾回收時(shí)才會(huì)執(zhí)行，如果無(wú)法斷言，則延遲到下一次垃圾回收。
文件句柄是稀缺資源，稀缺性是通過(guò)操作系統(tǒng)強(qiáng)制保證的，在linux中，一個(gè)進(jìn)程只能同時(shí)擁有1024個(gè)文件句柄。
不難想象這種場(chǎng)景，程序調(diào)用了一個(gè)使用 saferFileSize 的 betterFind 函數(shù)，在足夠的垃圾文件句柄被關(guān)閉之前，由于 betterFind 造成文件句柄數(shù)耗盡導(dǎo)致了程序崩潰
這是bug危害性的一方面：通過(guò)合并起來(lái)的不同的部分使得bug不易被排查，只有在 betterFind 訪問(wèn)足夠多的非文件達(dá)到進(jìn)程打開(kāi)文件句柄數(shù)上限的時(shí)候才會(huì)被觸發(fā)，隨后在積累的垃圾文件句柄被關(guān)閉之前返回一個(gè)嘗試打開(kāi)另一個(gè)文件的調(diào)用。
任何程序內(nèi)由無(wú)法獲得數(shù)據(jù)造成的后續(xù)錯(cuò)誤都會(huì)讓事情變得更糟，直到垃圾回收為止。修正這樣一個(gè)bug需要程序結(jié)構(gòu)本身支持，文件系統(tǒng)內(nèi)容，如何關(guān)閉當(dāng)前正在運(yùn)行的程序以觸發(fā)垃圾回收
這種問(wèn)題在開(kāi)發(fā)中很容易被檢查出來(lái)，然而當(dāng)他在上線之后出現(xiàn)（這些惡心的問(wèn)題一向如此），就變得非常難以發(fā)覺(jué)
幸運(yùn)的是，我們可以很容易避開(kāi)這種錯(cuò)誤，同時(shí)又能縮短我們的函數(shù)。
請(qǐng)求-使用-釋放循環(huán)
每當(dāng) openFile 成功之后我們就必須保證調(diào)用 hClose ， Control.Exception 模塊提供了 bracket 函數(shù)來(lái)支持這個(gè)想法：
ghci> :type bracket
bracket :: IO a -> (a -> IO b) -> (a -> IO c) -> IO c
bracket 函數(shù)需要三個(gè)動(dòng)作作為參數(shù)，第一個(gè)動(dòng)作需要一個(gè)資源，第二個(gè)動(dòng)作釋放這個(gè)資源，第三個(gè)動(dòng)作在這兩個(gè)中執(zhí)行，當(dāng)資源被請(qǐng)求，我們稱他為操作動(dòng)作，當(dāng)請(qǐng)求動(dòng)作成功，釋放動(dòng)作隨后總是被調(diào)用，這保證了這個(gè)資源一直能夠被釋放，對(duì)通過(guò)的每個(gè)請(qǐng)求資源文件的操作，使用和釋放動(dòng)作都是必要的。
如果一個(gè)異常發(fā)生在使用過(guò)程中， bracket 調(diào)用釋放動(dòng)作并拋出異常，如果使用動(dòng)作成功， bracket 調(diào)用釋放動(dòng)作，同時(shí)返回使用動(dòng)作返回的值。
我們現(xiàn)在可以寫(xiě)一個(gè)完全安全的函數(shù)了，他將不會(huì)拋出異常，也不會(huì)積累可能在我們程序其他地方制造失敗的垃圾文件句柄數(shù)。
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
getFileSize path = handle (\_ -> return Nothing) $
bracket (openFile path ReadMode) hClose $ \h -> do
size <- hFileSize h
return (Just size)
仔細(xì)觀察 bracket 的參數(shù)，首先打開(kāi)文件，并且返回文件句柄，第二步關(guān)閉句柄，第三步在句柄上調(diào)用 hFileSize 并用 just 包裝結(jié)果返回
為了這個(gè)函數(shù)的正常工作，我們需要使用 bracket 和 handle ，前者保證我們不會(huì)積累垃圾文件句柄數(shù)，后者保證我們免于異常。
練習(xí)
- 調(diào)用 bracket 和 handle 的順序重要嗎，為什么
為謂詞而開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域特定語(yǔ)言
深入謂詞寫(xiě)作的內(nèi)部，我們的謂詞將檢查大于128kb的C++源文件：
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
myTest path _ (Just size) _ =
takeExtension path == ".cpp" && size > 131072
myTest _ _ _ _ = False
這并不是令人感到愉快的工作，斷言需要四個(gè)參數(shù)，并且總是忽略其中的兩個(gè)，同時(shí)需要定義兩個(gè)等式，寫(xiě)一些更有意義的謂詞代碼，我們可以做的更好。
有些時(shí)候，這種庫(kù)被用作嵌入式領(lǐng)域特定語(yǔ)言，我們通過(guò)編寫(xiě)代碼的過(guò)程中通過(guò)編程語(yǔ)言的本地特性來(lái)優(yōu)雅的解決一些特定問(wèn)題
第一步是寫(xiě)一個(gè)返回當(dāng)前函數(shù)的一個(gè)參數(shù)的函數(shù)，這個(gè)從參數(shù)中抽取路徑并傳給謂詞：
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
pathP path _ _ _ = path
如果我們不能提供類型簽名， Haskell 將給這個(gè)函數(shù)提供一個(gè)通用類型，這在隨后會(huì)導(dǎo)致一個(gè)難以理解的錯(cuò)誤信息，因此給 pathP 一個(gè)類型：
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
type InfoP a = FilePath -- path to directory entry
-> Permissions -- permissions
-> Maybe Integer -- file size (Nothing if not file)
-> ClockTime -- last modified
-> a
pathP :: InfoP FilePath
我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)可以用做縮寫(xiě)的類型，相似的結(jié)構(gòu)函數(shù)，我們的類型代詞接受一個(gè)類型參數(shù)，如此我們可以分辨不同的結(jié)果類型：
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
sizeP :: InfoP Integer
sizeP _ _ (Just size) _ = size
sizeP _ _ Nothing _ = -1
我們?cè)谶@里做了些小動(dòng)作，對(duì)那些我們無(wú)法打開(kāi)的文件或者不是文件的東西我們返回的實(shí)體大小是 -1 。
事實(shí)上，瀏覽中可以看出我們?cè)诒菊麻_(kāi)始處定義謂詞類型的和 InfoPBool 一樣，因此我們可以合法的放棄謂詞類型。
pathP 和 sizeP 的用法？通過(guò)一些線索，我們發(fā)現(xiàn)可以在一個(gè)謂詞中使用它們（每個(gè)名稱中的前綴p代表斷言），從這開(kāi)始事情就變得有趣起來(lái)：
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
equalP :: (Eq a) => InfoP a -> a -> InfoP Bool
equalP f k = \w x y z -> f w x y z == k
equalP 的類型簽名值得注意，他接受一個(gè) InfoPa ，同時(shí)兼容 pathP 和 sizeP ，他接受一個(gè) a ，并返回一個(gè)被認(rèn)為是謂詞同義詞的 InfoPBool ，換言之， equalP 構(gòu)造了一個(gè)謂詞。
equalP 函數(shù)通過(guò)返回一個(gè)匿名函數(shù)工作，謂詞接受參數(shù)之后將他們轉(zhuǎn)成 f ，并將結(jié)果和 f 進(jìn)行比對(duì)。
equalP 的相等強(qiáng)調(diào)了這一事實(shí)，我們認(rèn)為它需要兩個(gè)參數(shù)，在 Haskell 柯里化處理了所有函數(shù)的情況下，通過(guò)這種方式寫(xiě) equalP 并無(wú)必要，我們可以避免匿名函數(shù)，同時(shí)通過(guò)柯里化來(lái)寫(xiě)出表現(xiàn)相同的函數(shù)：
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
equalP' :: (Eq a) => InfoP a -> a -> InfoP Bool
equalP' f k w x y z = f w x y z == k
在繼續(xù)我們的探險(xiǎn)之前，先把寫(xiě)好的模塊加載到 ghci 里去：
ghci> :load BetterPredicate
[1 of 2] Compiling RecursiveContents ( RecursiveContents.hs, interpreted )
[2 of 2] Compiling Main ( BetterPredicate.hs, interpreted )
Ok, modules loaded: RecursiveContents, Main.
讓我們來(lái)看看函數(shù)中的簡(jiǎn)單謂詞能否正常工作：
ghci> :type betterFind (sizeP `equalP` 1024)
betterFind (sizeP `equalP` 1024) :: FilePath -> IO [FilePath]
注意我們并沒(méi)有直接調(diào)用 betterFind ，我們只是確定我們的表達(dá)式進(jìn)行了類型檢查，現(xiàn)在我們需要更多的方法來(lái)列出大小為特定值的所有文件，之前的成功給了我們繼續(xù)下去的勇氣。
多用提升（lifting）少用模板
除了 equalP ，我們還將能夠編寫(xiě)其他二進(jìn)制函數(shù)，我們更希望不去寫(xiě)他們每個(gè)的具體實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@看起來(lái)只是重復(fù)工作：
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
liftP :: (a -> b -> c) -> InfoP a -> b -> InfoP c
liftP q f k w x y z = f w x y z `q` k
greaterP, lesserP :: (Ord a) => InfoP a -> a -> InfoP Bool
greaterP = liftP (>)
lesserP = liftP (<)
為了完成這個(gè)，讓我們使用 Haskell 的抽象功能，定義 equalP 代替直接調(diào)用 == ，我們就可以把二進(jìn)制函數(shù)作為參數(shù)傳入我們想調(diào)用的函數(shù)。
函數(shù)動(dòng)作，比如 > ，以及將它轉(zhuǎn)換成另一個(gè)函數(shù)操作另一種上下文，在這里是 greaterP ，通過(guò)提升（lifting）將它引入到上下文，這解釋了當(dāng)前函數(shù)名稱中l(wèi)ifting出現(xiàn)的原因，提升讓我們復(fù)用代碼并降低模板的使用，在本書(shū)的后半部分的內(nèi)容中，我們將大量使用這一技術(shù)
當(dāng)我們提升一個(gè)函數(shù)，我們通常將它轉(zhuǎn)換到原始類型和一個(gè)新版本——提升和未提升兩個(gè)版本
在這里，將 q 作為 liftP 的第一個(gè)參數(shù)是經(jīng)過(guò)深思熟慮的，這使得我們可能寫(xiě)一個(gè)對(duì) greaterP 和 lesserP 都有意義的定義，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，相較其他語(yǔ)言，Haskell 中參數(shù)的最佳適配成為api設(shè)計(jì)中最重要的一部分。語(yǔ)言內(nèi)部要求參數(shù)轉(zhuǎn)換，在Haskell中放錯(cuò)一個(gè)參數(shù)的位置就將失去程序的所有意義。
我們可以通過(guò)組合字（combinators）恢復(fù)一些意義，比如，直到2007年 forM 才加入 Control.Monad 模塊，在此之前，人們用的是 flipmapM 。
ghci> :m +Control.Monad
ghci> :t mapM
mapM :: (Monad m) => (a -> m b) -> [a] -> m [b]
ghci> :t forM
forM :: (Monad m) => [a] -> (a -> m b) -> m [b]
ghci> :t flip mapM
flip mapM :: (Monad m) => [a] -> (a -> m b) -> m [b]
謂詞組合
如果我們希望組合謂詞，我們可以循著手邊最明顯的路徑來(lái)開(kāi)始
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
simpleAndP :: InfoP Bool -> InfoP Bool -> InfoP Bool
simpleAndP f g w x y z = f w x y z && g w x y z
現(xiàn)在我們知道了提升，他成為通過(guò)提升存在的布爾操作來(lái)削減代碼量的更自然的選擇。
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
liftP2 :: (a -> b -> c) -> InfoP a -> InfoP b -> InfoP c
liftP2 q f g w x y z = f w x y z `q` g w x y z
andP = liftP2 (&&)
orP = liftP2 (||)
注意 liftP2 非常像我們之前的 liftP ，事實(shí)上，這更加通用，因?yàn)槲覀兛梢杂?liftP 代替 liftP2 ：
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
constP :: a -> InfoP a
constP k _ _ _ _ = k
liftP' q f k w x y z = f w x y z `q` constP k w x y z
Note
組合子
在Haskell中，我們更希望函數(shù)的傳入?yún)?shù)和返回值都是函數(shù)，就像組合子一樣
回到之前定義的 myTest 函數(shù)，現(xiàn)在我們可以使用一些幫助函數(shù)了。
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
myTest path _ (Just size) _ =
takeExtension path == ".cpp" && size > 131072
myTest _ _ _ _ = False
在加入組合字以后這個(gè)函數(shù)會(huì)變成什么樣子：
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
liftPath :: (FilePath -> a) -> InfoP a
liftPath f w _ _ _ = f w
myTest2 = (liftPath takeExtension `equalP` ".cpp") `andP`
(sizeP `greaterP` 131072)
由于操作文件名是如此平常的行為，我們加入了最終組合字 liftPath 。
定義并使用新算符
可以通過(guò)特定領(lǐng)域語(yǔ)言定義新的操作：
-- file: ch09/BetterPredicate.hs
(==?) = equalP
(&&?) = andP
(>?) = greaterP
myTest3 = (liftPath takeExtension ==? ".cpp") &&? (sizeP >? 131072)
這個(gè)括號(hào)在定義中是必要的，因?yàn)椴⑽锤嬖VHaskell有關(guān)之前和相關(guān)的操作，領(lǐng)域語(yǔ)言的操作如果沒(méi)有邊界（fixities）聲明將會(huì)被以 infixl9 之類的東西對(duì)待，計(jì)算從左到右，如果跳過(guò)這個(gè)括號(hào)，表達(dá)式將被解析成具有可怕錯(cuò)誤的 (((liftPathtakeExtension)==?".cpp")&&?sizeP)>?131072 。
可以給操作添加邊界聲明，第一步是找出未提升的操作的，這樣就可以模仿他們了：
ghci> :info ==
class Eq a where
(==) :: a -> a -> Bool
...
-- Defined in GHC.Base
infix 4 ==
ghci> :info &&
(&&) :: Bool -> Bool -> Bool -- Defined in GHC.Base
infixr 3 &&
ghci> :info >
class (Eq a) => Ord a where
...
(>) :: a -> a -> Bool
...
-- Defined in GHC.Base
infix 4 >
學(xué)會(huì)這些就可以寫(xiě)一個(gè)不用括號(hào)的表達(dá)式，卻和 myTest3 的解析結(jié)果一致的表達(dá)式了
控制遍歷
遍歷文件系統(tǒng)時(shí)，我們喜歡在需要遍歷的文件夾上有更多的控制權(quán)，簡(jiǎn)便方法之一是可以在函數(shù)中允許給定文件夾的部分子文件夾通過(guò)，然后返回另一個(gè)列表，這個(gè)列表可以移除元素，也可以要求和原始列表不同，或兩者皆有，最簡(jiǎn)單的控制函數(shù)就是id，原樣返回未修改的列表。
為了應(yīng)付多種情況，我們正在嘗試改變部分表達(dá)，為了替代精心刻畫(huà)的函數(shù)類型 InfoP ，我們將使用一個(gè)普通代數(shù)數(shù)據(jù)類型來(lái)表達(dá)相同的含義
-- file: ch09/ControlledVisit.hs
data Info = Info {
infoPath :: FilePath
, infoPerms :: Maybe Permissions
, infoSize :: Maybe Integer
, infoModTime :: Maybe ClockTime
} deriving (Eq, Ord, Show)
getInfo :: FilePath -> IO Info
記錄語(yǔ)法給我們自由控制函數(shù)的權(quán)限，如 infoPath ， traverse 函數(shù)中的這種類型是簡(jiǎn)單地，正如我們之前期望的那樣，如果需要一個(gè)文件或者目錄的信息，就調(diào)用 getInfo 函數(shù)：
-- file: ch09/ControlledVisit.hs
traverse :: ([Info] -> [Info]) -> FilePath -> IO [Info]
traverse 的定義很短，但很有分量：
-- file: ch09/ControlledVisit.hs
traverse order path = do
names <- getUsefulContents path
contents <- mapM getInfo (path : map (path </>) names)
liftM concat $ forM (order contents) $ \info -> do
if isDirectory info && infoPath info /= path
then traverse order (infoPath info)
else return [info]
getUsefulContents :: FilePath -> IO [String]
getUsefulContents path = do
names <- getDirectoryContents path
return (filter (`notElem` [".", ".."]) names)
isDirectory :: Info -> Bool
isDirectory = maybe False searchable . infoPerms
現(xiàn)在不再引入新技術(shù)，這就是我們遇到的最深?yuàn)W的函數(shù)定義，一行行的深入他，解釋它每行為何是這樣，不過(guò)開(kāi)始部分的那幾行沒(méi)什么神秘的，它們只是之前看到代碼的拷貝。
觀察變量 contents 的時(shí)候情況變得有趣起來(lái)，從左到右仔細(xì)閱讀，已經(jīng)知道 names 是目錄實(shí)體的列表，同時(shí)確定當(dāng)前目錄的所有元素都在這個(gè)列表中，這時(shí)通過(guò) mapM 將 getInfo 附加到結(jié)果返回的路徑上。
接下來(lái)的這一行更深?yuàn)W，繼續(xù)從左往右看，我們看到本行的最后一個(gè)元素以一個(gè)匿名函數(shù)的定義開(kāi)始，并持續(xù)到這一段的結(jié)尾，給定一個(gè)Info值，函數(shù)或者遞歸訪問(wèn)一個(gè)目錄（有額外的方法保證我們不在訪問(wèn)這個(gè)路徑），或者返回當(dāng)前值作為列表唯一元素的列表（來(lái)匹配遞歸的返回類型）。
函數(shù)通過(guò) forM 獲得 order 返回 info 列表中的每個(gè)元素， forM 是使用者提供的遞歸控制函數(shù)。
本行的新上下文中使用提升技術(shù)， liftM 函數(shù)需要一個(gè)規(guī)則函數(shù)， concat ，并且提升到 IO 的monad操作，換言之，他需要 forM 通過(guò) IO monad 操作的的返回值，并將 concat 附加其上（獲得一個(gè) [Info] 類型的返回值，這也是我們所需要的）并將結(jié)果值返回給 IO monad 。
最后不要忘記定義 getInfo 函數(shù)：
-- file: ch09/ControlledVisit.hs
maybeIO :: IO a -> IO (Maybe a)
maybeIO act = handle (\_ -> return Nothing) (Just `liftM` act)
getInfo path = do
perms <- maybeIO (getPermissions path)
size <- maybeIO (bracket (openFile path ReadMode) hClose hFileSize)
modified <- maybeIO (getModificationTime path)
return (Info path perms size modified)
在此唯一值得記錄的事情是一個(gè)有用的組合字， maybeIO ，將一個(gè)可能拋出異常的 IO 操作轉(zhuǎn)換成用 Maybe 包裝的結(jié)果
練習(xí)
- 在以代數(shù)順序遍歷一個(gè)目錄樹(shù)時(shí)如何確定需要通過(guò)的內(nèi)容。
- 使用 id 作為控制函數(shù)， traverseid 扮演一個(gè)前序遞歸樹(shù)，在子目錄之前他返回一個(gè)父目錄，寫(xiě)一個(gè)控制函數(shù)讓 traverse 表現(xiàn)為一個(gè)后序遍歷，返回子目錄在父目錄之前。
- 使得《謂詞組合》一節(jié)里面的斷言和組合字可以處理新的 info 類型。
- 給 traverse 寫(xiě)一個(gè)包裝器，讓你通過(guò)謂詞控制遞歸，并通過(guò)謂詞過(guò)濾返回結(jié)果
代碼深度，可讀性和學(xué)習(xí)過(guò)程
traverse 這樣深度的代碼在Haskell中并不多見(jiàn)，在這種表達(dá)方式中里學(xué)習(xí)的收獲是巨大的，同時(shí)也并不需要大量的練習(xí)才能以這種方式流利的閱讀和寫(xiě)作代碼：
-- file: ch09/ControlledVisit.hs
traverseVerbose order path = do
names <- getDirectoryContents path
let usefulNames = filter (`notElem` [".", ".."]) names
contents <- mapM getEntryName ("" : usefulNames)
recursiveContents <- mapM recurse (order contents)
return (concat recursiveContents)
where getEntryName name = getInfo (path </> name)
isDirectory info = case infoPerms info of
Nothing -> False
Just perms -> searchable perms
recurse info = do
if isDirectory info && infoPath info /= path
then traverseVerbose order (infoPath info)
else return [info]
作為對(duì)比，這里有一個(gè)不那么復(fù)雜的代碼，這也許適合一個(gè)對(duì)Haskell了解不那么深入的程序員
這里所做的一切都是創(chuàng)建一個(gè)新的替代，通過(guò)部分應(yīng)用（partial application）和函數(shù)組合（function composition）替代liberally，在 where 塊中我們已經(jīng)定義了一些本地函數(shù)，在 maybe 組合子中，使用了 case 表達(dá)式，為了替代 liftM ，我們手動(dòng)將 concat 提升。
并不是說(shuō)深度是一個(gè)不好的特征， traverse 函數(shù)的每一行原始代碼都很短，我們引入一個(gè)本地變量和本地函數(shù)來(lái)保證代碼干凈且足夠短，命名注意可讀性，同時(shí)使用函數(shù)組合管道，最長(zhǎng)的管道只含有三個(gè)元素。
編寫(xiě)可維護(hù)的Haskell代碼核心是找到深度和可讀性的折中，能否做到這點(diǎn)取決于你的實(shí)踐層次：
- 成為Haskell程序員之前，Andrew并不知道使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的方式，為此付出的代價(jià)則是寫(xiě)了一大堆不必要的重復(fù)代碼。
- Zack是一個(gè)有數(shù)月編程經(jīng)驗(yàn)的，并且精通通過(guò)( . )組合長(zhǎng)管道的技巧。每當(dāng)代碼需要改動(dòng)，就需要重構(gòu)一個(gè)管道，他無(wú)法更深入的理解已經(jīng)存在的管道的意義，而這些管道也太脆弱而無(wú)法修正。
- Monica有相當(dāng)時(shí)間的編程經(jīng)驗(yàn)，他對(duì)Haskell庫(kù)和編寫(xiě)整潔的代碼非常熟悉，但他避免使用高深度的風(fēng)格，她的代碼可維護(hù)，同時(shí)她還找到了一種簡(jiǎn)單地方法來(lái)面對(duì)快速的需求變更
觀察迭代函數(shù)的另一種方法
相比原始的 betterFind 函數(shù)，迭代函數(shù)給我們更多控制權(quán)的同時(shí)仍存在一個(gè)問(wèn)題，我們可以避免遞歸目錄，但我們不能過(guò)濾其他文件名直到我們獲得整個(gè)名稱樹(shù)，如果遞歸含有100000個(gè)文件的目錄的同時(shí)只關(guān)注其中三個(gè)，在獲得這三個(gè)需要的文件名之前需要給出一個(gè)含有10000個(gè)元素的表。
一個(gè)可能的方法是提供一個(gè)過(guò)濾器作為遞歸的新參數(shù)，我們將它應(yīng)用到生成的名單中，這將允許我們獲得一個(gè)只包含我們需要元素的列表
然而，這個(gè)方法也存在缺點(diǎn)，假如說(shuō)我們知道需要比三個(gè)多很多的實(shí)體組，并且這些實(shí)體組是這10000個(gè)我們需要遍歷實(shí)體中的前幾個(gè)，這種情況下就不需要訪問(wèn)剩下的實(shí)體，這并不是個(gè)故弄玄虛的問(wèn)題，舉個(gè)栗子，郵箱文件夾中存放了包含許多郵件信息的文件夾——就像一個(gè)有大量文件的目錄，那么代表郵箱的目錄含有數(shù)千個(gè)文件就很正常。
從另一個(gè)角度看，我們嘗試定位之前兩個(gè)遍歷函數(shù)的弱點(diǎn)：我們?nèi)绾慰创募到y(tǒng)遍歷階級(jí)目錄下的一個(gè)文件夾？
相似的文件夾， foldr 和 foldl' ，干凈的生成遍歷并計(jì)算出一個(gè)結(jié)果，很難把這個(gè)想法從列表擴(kuò)展到目錄樹(shù)，但我們?nèi)詷?lè)于在 fold 中加入一個(gè)控制元素，我們將這個(gè)控制表達(dá)為一個(gè)代數(shù)數(shù)據(jù)類型：
-- file: ch09/FoldDir.hs
data Iterate seed = Done { unwrap :: seed }
| Skip { unwrap :: seed }
| Continue { unwrap :: seed }
deriving (Show)
type Iterator seed = seed -> Info -> Iterate seed
Iterator 類型給函數(shù)一個(gè)便于使用的別名，它需要一個(gè)種子和一個(gè) info 值來(lái)表達(dá)這個(gè)目錄實(shí)體，并返回一個(gè)新種子和一個(gè)我們 fold 函數(shù)的說(shuō)明，這個(gè)說(shuō)明通過(guò) Iterate 類型的構(gòu)造器來(lái)表達(dá)：
- 如果這個(gè)構(gòu)造器已經(jīng)完成，遍歷將立即釋放，被 Done 包裹的值將作為結(jié)果返回。
- 如果這個(gè)說(shuō)明被跳過(guò)，并且當(dāng)前 info 代表一個(gè)目錄，遍歷將不在遞歸尋找這個(gè)目錄。
- 其他，這個(gè)便利仍將繼續(xù)，使用包裹值作為下一個(gè)調(diào)用 fold 函數(shù)的參數(shù)。
目錄邏輯上是左序的，因?yàn)槲覀冮_(kāi)始從我們第一個(gè)遇到的實(shí)體開(kāi)始 fold 操作，而每步中的種子是之前一步的結(jié)果。
-- file: ch09/FoldDir.hs
foldTree :: Iterator a -> a -> FilePath -> IO a
foldTree iter initSeed path = do
endSeed <- fold initSeed path
return (unwrap endSeed)
where
fold seed subpath = getUsefulContents subpath >>= walk seed
walk seed (name:names) = do
let path' = path </> name
info <- getInfo path'
case iter seed info of
done@(Done _) -> return done
Skip seed' -> walk seed' names
Continue seed'
| isDirectory info -> do
next <- fold seed' path'
case next of
done@(Done _) -> return done
seed'' -> walk (unwrap seed'') names
| otherwise -> walk seed' names
walk seed _ = return (Continue seed)
這部分代碼中有意思的部分很少，開(kāi)始是通過(guò) scoping 避免通過(guò)額外的參數(shù)，最高層 foldTree 函數(shù)只是 fold 的包裝器，用來(lái)揭開(kāi) fold 的最后結(jié)果的生成器。
由于 fold 是本地函數(shù)，我們不需要通過(guò) foldTree 的 iter 變量來(lái)進(jìn)入他，可以從外部進(jìn)入，相似的， walk 也可以在外部看到 path 。
另一個(gè)需要指出的點(diǎn)是 walk 是一個(gè)尾遞歸，在我們最初的函數(shù)中用來(lái)替代一個(gè)匿名函數(shù)調(diào)用。通過(guò)外部控制，可以在任何需要的時(shí)候停止，這使得當(dāng) iterator 返回 Done 的時(shí)候就可以退出。
即使 fold 調(diào)用 walk ， walk 調(diào)用 fold 這樣的遞歸來(lái)遍歷子目錄，每個(gè)函數(shù)返回一個(gè)用 Iterate 包裝起來(lái)的種子，當(dāng) fold 被調(diào)用，并且返回， walk 檢查返回并觀察需要繼續(xù)還是退出，通過(guò)這種方式，一個(gè) Done 的返回直接終止兩個(gè)函數(shù)中的所有遞歸調(diào)用。
實(shí)踐中一個(gè) iterator 像什么，下面是一個(gè)觀察三個(gè)位圖文件（至多）的同時(shí)并不逆向遞歸元數(shù)據(jù)目錄的復(fù)雜例子：
-- file: ch09/FoldDir.hs
atMostThreePictures :: Iterator [FilePath]
atMostThreePictures paths info
| length paths == 3
= Done paths
| isDirectory info && takeFileName path == ".svn"
= Skip paths
| extension `elem` [".jpg", ".png"]
= Continue (path : paths)
| otherwise
= Continue paths
where extension = map toLower (takeExtension path)
path = infoPath info
為了使用這個(gè)需要調(diào)用 foldTreeatMostThreePictures[] ，它給我們一個(gè) IO[FilePath] 類型的返回值。
當(dāng)然， iterators 并不需要如此復(fù)雜，下面是個(gè)對(duì)目錄進(jìn)行計(jì)數(shù)的代碼：
-- file: ch09/FoldDir.hs
countDirectories count info =
Continue (if isDirectory info
then count + 1
else count)
傳遞給 foldTree 的初始種子（seed）為數(shù)字零。
練習(xí)
- 修正 foldTree 來(lái)允許調(diào)用改變遍歷目錄實(shí)體的順序。
- foldTree 函數(shù)展示了前序遍歷，將它修正為允許調(diào)用方?jīng)Q定便利順序。
- 寫(xiě)一個(gè)組合子的庫(kù)允許 foldTree 接收不同類型的 iterators ，你能寫(xiě)出更簡(jiǎn)潔的 iterators 嗎？
代碼指南
有許多好的Haskell程序員的習(xí)慣來(lái)自經(jīng)驗(yàn)，我們有一些通用的經(jīng)驗(yàn)給你，這樣你可以更快的寫(xiě)出易于閱讀的代碼。
正如已經(jīng)提到的，Haskell中永遠(yuǎn)使用空格，而不是tab 。
如果你發(fā)現(xiàn)代碼里有個(gè)片段聰明到炸裂，停下來(lái)，然后思考下如果你離開(kāi)代碼一個(gè)月是否還能懂這段代碼。
常規(guī)命名類型和變量一般是駱駝法，例如 myVariableName ，這種風(fēng)格在Haskell中也同樣流行，不要去想你的其他命名習(xí)慣，如果你遵循一個(gè)不標(biāo)準(zhǔn)的慣例，那么你的代碼將會(huì)對(duì)其他人的眼睛造成折磨。
即使你已經(jīng)用了Haskell一段時(shí)間，在你寫(xiě)小函數(shù)之前花費(fèi)幾分鐘的時(shí)間查閱庫(kù)函數(shù)，如果標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)并沒(méi)有提供你需要的函數(shù)，你可能需要組合出一個(gè)新的函數(shù)來(lái)獲得你想要的結(jié)果。
組合函數(shù)的長(zhǎng)管道難以閱讀，長(zhǎng)意味著包含三個(gè)以上元素的序列，如果你有這樣一個(gè)管道，使用 let 或者 where 語(yǔ)句塊將它分解成若干個(gè)小部分，給每個(gè)管道元素一個(gè)有意義的名字，然后再將他們回填到代碼，如果你想不出一個(gè)有意義的名字，問(wèn)下自己 能不能解釋這段代碼的功能，如果不能，簡(jiǎn)化你的代碼。
即使在編輯器中很容易格式化長(zhǎng)于八十列的代碼，寬度仍然是個(gè)重要問(wèn)題，寬行在80行之外的內(nèi)容通常會(huì)被截?cái)?，這非常傷害可讀性，每一行不超過(guò)八十個(gè)字符，這樣你就可以寫(xiě)入單獨(dú)的一行，這幫助你保持每一行代碼不那么復(fù)雜，從而更容易被人讀懂。
常用布局風(fēng)格
只要你的代碼遵守布局規(guī)范，那么他并不會(huì)給人一團(tuán)亂麻的感覺(jué)，因此也不會(huì)造成誤解，也就是說(shuō)，有些布局風(fēng)格是常用的。
in 關(guān)鍵字通常正對(duì)著 let 關(guān)鍵字，如下所示：
-- file: ch09/Style.hs
tidyLet = let foo = undefinedwei's
bar = foo * 2
in undefined
單獨(dú)列出 in 或者讓 in 在一系列等式之后跟著的寫(xiě)法都是正確的，但下面這種寫(xiě)法則會(huì)顯得很奇怪：
-- file: ch09/Style.hs
weirdLet = let foo = undefined
bar = foo * 2
in undefined
strangeLet = let foo = undefined
bar = foo * 2 in
undefined
與此相反，讓 do 在行尾跟著而非在行首單獨(dú)列出：
-- file: ch09/Style.hs
commonDo = do
something <- undefined
return ()
-- not seen very often
rareDo =
do something <- undefined
return ()
括號(hào)和分號(hào)即使合法也很少用到，他們的使用并不存在問(wèn)題，只是讓代碼看起來(lái)奇怪，同時(shí)讓Haskell寫(xiě)成的代碼不必遵守排版規(guī)則。
-- file: ch09/Style.hs
unusualPunctuation =
[ (x,y) | x <- [1..a], y <- [1..b] ] where {
b = 7;
a = 6 }
preferredLayout = [ (x,y) | x <- [1..a], y <- [1..b] ]
where b = 7
a = 6
如果等式的右側(cè)另起一行，通常在和他本行內(nèi)，相關(guān)變量名或者函數(shù)定義的下方之前留出一些空格。
-- file: ch09/Style.hs
normalIndent =
undefined
strangeIndent =
undefined
空格縮進(jìn)的數(shù)量有多種選擇，有時(shí)候在一個(gè)文件中，二，三，四格縮進(jìn)都很正常，一個(gè)縮進(jìn)也合法，但不常用，而且容易被誤讀。
寫(xiě) where 語(yǔ)句的縮進(jìn)時(shí)，最好讓它分辨起來(lái)比較容易：
-- file: ch09/Style.hs
goodWhere = take 5 lambdas
where lambdas = []
alsoGood =
take 5 lambdas
where
lambdas = []
badWhere = -- legal, but ugly and hard to read
take 5 lambdas
where
lambdas = []
練習(xí)
即使本章內(nèi)容指導(dǎo)你們完成文件查找代碼，但這并不意味著真正的系統(tǒng)編程，因?yàn)閔askell移植的 IO 庫(kù)并不暴露足夠的消息給我們寫(xiě)有趣和復(fù)雜的查詢。
- 把本章代碼移植到你使用平臺(tái)的 api 上， System.Posix 或者 System.Win32 。
- 加入查找文件所有者的功能，將這個(gè)屬性對(duì)謂詞可見(jiàn)。
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