为什么使用自定义活动模式对元组做模式匹配时无法通过编译？

错误原因 #

你遇到的编译报错是对F#活动模式的匹配规则理解偏差导致的，具体问题有两个：

• 你定义的(|Left|) i = i = 0、(|Top|) j = j = 0这类属于完整活动模式，作用是把输入值转换为另一个值（这里是转换为bool类型的判断结果），匹配时必须为转换后的返回值指定匹配规则。你直接写| Left没有给返回的bool值指定匹配目标，编译器默认你要匹配unit类型的()，自然触发「应具有类型bool，却得到unit」的类型错误。
• 你定义的(|Right|) w i = i = w - 1、(|Bottom|) h j = j = h - 1属于带参数的完整活动模式，第一个参数是匹配时传入的配置值，处理输入后同样返回bool值，你原来的写法Right w、Bottom h没有处理返回的bool结果，无法实现「满足条件就匹配」的预期逻辑。

修复方案 #

有两种常用的修复方式都可以实现你的预期效果：

方案1：修改匹配语法，显式匹配返回的true值 #

不需要修改活动模式定义，仅补充bool值的匹配条件即可：

let (|Left|)     i = i = 0
let (|Top|)      j = j = 0
let (|Right|)  w i = i = w - 1
let (|Bottom|) h j = j = h - 1

let test w h (i, j) =
    match i, j with
    | (Left true   , Top true        ) -> 1
    | (Left true   , Bottom h true   ) -> 2
    | (Right w true, Top true        ) -> 3
    | (Right w true, Bottom h true   ) -> 4
    | (_           , _               ) -> 5

测试结果：

• test 100 100 (0,0)返回1，符合预期
• test 100 100 (99,99)返回4，符合预期

方案2：改用部分活动模式（更推荐） #

如果仅需要做条件匹配、不需要捕获活动模式的返回值，更符合F#习惯的写法是使用部分活动模式，语法和你最初的预期完全一致：

// 部分活动模式用|_|标识，满足条件返回Some()，否则返回None
let (|Left|_|)     i = if i = 0 then Some() else None
let (|Top|_|)      j = if j = 0 then Some() else None
let (|Right|_|)  w i = if i = w - 1 then Some() else None
let (|Bottom|_|) h j = if j = h - 1 then Some() else None

let test w h (i, j) =
    match i, j with
    | (Left   , Top     ) -> 1
    | (Left   , Bottom h) -> 2
    | (Right w, Top     ) -> 3
    | (Right w, Bottom h) -> 4
    | (_      , _       ) -> 5

内容的提问来源于stack exchange，提问作者redcurry