Haskell中`[_]`模式的含义是什么？其与`(x:xs)`模式匹配是否等价？

嘿，咱们来把这个问题掰扯清楚——这两个模式在Haskell里的差异其实挺关键的，很容易搞混！

先说说[_]模式到底是什么 #

[_]是一个专门匹配恰好包含一个元素的列表的模式。这里的下划线_是通配符，表示我们完全不关心这个唯一元素的具体值，只在乎列表的长度是1。

举几个例子：

• [42]、["foo"]、[True]都会匹配这个模式
• 空列表[]、双元素列表[1,2]、更长的列表[a,b,c]都不会匹配它

本质上，[_]是(_:[])的语法糖——因为Haskell里所有非空列表都是用cons运算符:构建的，x:xs里x是首元素，xs是剩余元素组成的子列表。当xs是空列表[]时，就刚好是单元素列表，所以[_]和(_:[])是完全等价的。

再对比function [_] = []和function (x:xs) = [] #

这两个模式匹配完全不一样，核心差异在于匹配的列表范围：

• function [_] = []：只有当输入是单元素列表时，才会触发这个分支，返回空列表。如果输入是空列表或者多元素列表，没有其他模式分支的话，程序会抛出非穷尽模式的错误。
• function (x:xs) = []：只要输入是非空列表（不管长度是1还是更长），都会触发这个分支，返回空列表。只有输入是空列表时，才会不匹配这个分支。

用实际调用的例子看更直观：

1. 调用function [5]：两个定义都会返回[]，因为[5]同时符合两个模式
2. 调用function [1,2,3]：第一个定义不匹配（不是单元素列表），会报错；第二个定义匹配，返回[]
3. 调用function []：两个定义都不匹配，都会报错（除非你加了function [] = ...的分支）

总结一下 #

• [_]模式：精准匹配长度为1的列表，忽略唯一元素的值
• (x:xs)模式：匹配所有非空列表，可以捕获首元素和剩余子列表

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Connor