使用PatternSynonyms为何触发非穷尽匹配警告？

你用ViewPatterns实现的BFS没有匹配警告，但改用PatternSynonyms后编译器提示非穷尽匹配，核心原因是默认的模式同义词是单向的，编译器无法推导你定义的Empty和:>能覆盖所有Sequence的可能情况。

原因拆解 #

• 在ViewPatterns的写法里，你直接将序列传给Seq.viewr，编译器明确知道Seq.viewr的返回类型ViewR a只有EmptyR和(:>)两种构造器，因此能判定你的匹配是穷尽的。
• 但你定义的Empty和:>是单向模式同义词（只有匹配方向的<−定义，没有构造方向的=定义），编译器无法将它们与Sequence的内部构造逻辑关联起来，自然会认为存在未覆盖的情况（比如内部的EmptyT构造器），从而抛出警告。

修复方案 #

方案一：用COMPLETE编译指示声明模式完备性

直接告诉编译器，Empty和:>这两个模式可以覆盖所有Seq.Seq a的情况，不需要额外构造逻辑：

{-# LANGUAGE PatternSynonyms #-}

import qualified Data.Sequence as Seq
import qualified Data.Set as Set

pattern Empty :: Seq.Seq a
pattern Empty <- (Seq.viewr -> Seq.EmptyR)

pattern (:>) :: Seq.Seq a -> a -> Seq.Seq a
pattern xs :> x <- (Seq.viewr -> xs Seq.:> x)

-- 告诉编译器这两个模式覆盖所有Sequence情况
{-# COMPLETE Empty, (:>) #-}

bfsPat :: Seq.Seq ((Int, Int), Int) -> Set.Set (Int, Int) -> Int
bfsPat Empty _ = -1
bfsPat (coords :> (coord@(r, c), dist)) seen = -- 你的搜索逻辑

方案二：定义双向模式同义词（支持匹配和构造）

给模式同义词加上构造方向的定义，让编译器既能用它匹配，也能用来构造序列，同时自动识别其完备性：

{-# LANGUAGE PatternSynonyms #-}

import qualified Data.Sequence as Seq
import qualified Data.Set as Set

-- 双向模式：既匹配空序列，也能构造空序列
pattern Empty :: Seq.Seq a
pattern Empty = Seq.empty
pattern Empty <- (Seq.viewr -> Seq.EmptyR)

-- 双向模式：匹配尾部元素，也能通过尾部添加构造序列
pattern (:>) :: Seq.Seq a -> a -> Seq.Seq a
pattern xs :> x <- (Seq.viewr -> xs Seq.:> x)
  where xs :> x = xs Seq.|> x

bfsPat :: Seq.Seq ((Int, Int), Int) -> Set.Set (Int, Int) -> Int
bfsPat Empty _ = -1
bfsPat (coords :> (coord@(r, c), dist)) seen = -- 你的搜索逻辑

内容的提问来源于stack exchange，提问作者thisisrandy