如何告知GHC某类模式匹配不可能发生（例：列表永不为空）？

嘿，这个问题我太熟了！在Haskell里要告诉GHC某个模式匹配永远不会触发，正好适配你写的minf函数——毕竟你已经通过selectionSort的逻辑牢牢保证了传给minf的列表绝不会是空的对吧？下面给你三种实用的方法，从最优雅到最直接的都有：

1. 用NonEmpty类型（类型层面锁死非空，首推！） #

Haskell的base库（GHC 8.0及以上自带）里的Data.List.NonEmpty模块提供了NonEmpty a类型，专门用来表示不可能为空的列表。用它来约束minf的输入类型，不仅能让GHC彻底打消“会不会传空列表”的疑虑，还能靠类型系统做静态检查——以后谁要是不小心改代码导致可能传空列表，编译器直接就会报错，根本等不到运行时崩溃。

首先导入模块，然后修改你的函数定义：

import Data.List.NonEmpty (NonEmpty(..), toList)

selectionSort :: Ord a => [a] -> [a]
selectionSort [] = []
selectionSort (x:xs) = minElem : selectionSort ys
  where (minElem, ys) = minf (x :| xs)  -- 把普通非空列表转成NonEmpty类型

minf :: Ord a => NonEmpty a -> (a, [a])
minf (x :| []) = (x, [])  -- 处理单元素非空列表
minf (x :| xs') = let (m, ms) = minf (head xs' :| tail xs')
                  in if x <= m then (x, xs') else (m, x:ms)

这样改完，GHC不仅不会再提示模式匹配不全，代码的意图也更清晰——谁看了都知道minf只处理非空列表。

2. 用{-# COMPLETE #-}编译指示（不改类型，直接告诉编译器） #

如果你不想改动现有类型，只想让GHC知道“这个函数的输入永远不会是空列表，不用瞎担心”，可以用GHC的COMPLETE编译指示。需要先开PatternSynonyms扩展，定义一个表示非空列表的模式同义词，再告诉编译器这个模式已经覆盖了所有可能的输入：

{-# LANGUAGE PatternSynonyms #-}

-- 定义非空列表的模式同义词
pattern NonEmpty x xs = x:xs

-- 告诉GHC：对于minf的输入类型[a]，只有NonEmpty模式会出现，空列表永远不会来
{-# COMPLETE NonEmpty #-}

minf :: Ord a => [a] -> (a, [a])
minf (NonEmpty x []) = (x, [])
minf (NonEmpty x xs) = let (m, ms) = minf xs in if x <= m then (x, xs) else (m, x:ms)

这种方法不用改核心逻辑，但依赖编译器扩展，而且没有静态检查——万一以后代码逻辑变了真的传入空列表，还是会运行时崩溃，所以优先级比NonEmpty低一些。

3. 加error/undefined分支（简单直接，最偷懒的办法） #

如果只是想快速消掉编译器警告，最简单的方式就是给minf加一个空列表的模式匹配分支，用error抛出明确的错误信息，或者用undefined：

minf :: Ord a => [a] -> (a, [a])
minf [] = error "minf: 不可能传入空列表！因为selectionSort只会传非空列表过来"
minf [x] = (x, [])
minf (x:xs) = let (m ,ms) = minf xs in if x <= m then (x, xs) else (m, x:ms)

这种方法最直接，但不够优雅——毕竟我们明明可以靠类型系统避免这种情况，而不是等到运行时才报错。不过在你的代码场景里，这个分支永远不会被触发，所以用来消警告完全没问题。

总结一下，首推用NonEmpty类型，安全又清晰；其次是COMPLETEpragma；最偷懒的就是加error分支。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者duggi