Haskell多参数函数中美元符号($)的使用问题解析

先看你在GHCi里的交互记录：

Prelude> p a b c=1
Prelude> p $ 2 $ 2 $ 5
tons of error......
Prelude> ($$)=($)
Prelude> p $$ 2 $$ 2 $$ 5
1
Prelude> p $$ [2..3] $$ 4 $$ 5
1
Prelude> p $$ [1]++[2..3] $$ 4 $$ 5
tons of error......
Prelude> p $$ [1]++[2..3] $$ [1]++[2..3] $$ 5
of course, tons of error......

接下来逐个解答你的问题：

问题1：为何p $ 2 $ 2 $ 5使用($)会报错？ #

这完全是$的结合性和优先级导致的。Haskell里内置的$是右结合运算符，优先级是所有运算符里最低的（优先级0）。所以这个表达式会被GHCi解析成：

p $ (2 $ (2 $ 5))

先看最内层的2 $ 5：$的作用是把右边的参数传给左边的函数，但2是个数值，根本不是函数类型，这直接触发类型错误。退一步说，就算这里没问题，最终p也只接收到一个参数，而p需要三个参数，双重错误自然会炸锅。

问题2：为何自定义运算符($$)在p $$ 2 $$ 2 $$ 5中可正常运行？ #

关键点在于：自定义中缀运算符默认的规则和内置$完全不同。Haskell规定，如果你没有显式声明自定义运算符的优先级和结合性，它默认是左结合，并且优先级是最高的（优先级9）。

所以p $$ 2 $$ 2 $$5会被解析成：

(((p $$ 2) $$ 2) $$ 5)

因为$$等于($)（也就是函数应用），这等价于：

(((p 2) 2) 5)

正好是p接收三个参数的正确方式，自然返回1。

问题3：为何($$)在p $$ [1]++[2..3] $$ 4 $$ 5中会报错？ #

还是优先级的锅！++运算符的优先级是5，而自定义$$的默认优先级是9（比5高）。优先级高的运算符会先结合，所以这个表达式会被拆成：

((p $$ [1]) ++ [2..3]) $$ 4 $$5

先看p $$ [1]，这其实是p [1]，返回的是一个需要两个参数的函数（因为p是三元函数）。接下来你试图把这个函数和列表[2..3]用++拼接——函数和列表类型完全不兼容，这就触发了类型错误，自然报错。

问题4：是否存在更优雅的写法来正确实现p $$ [1]++[2..3] $$ [1]++[2..3] $$ 5的功能？ #

当然有，核心思路是让++的表达式先被计算，再作为参数传给p，这里给你三种常用方案：

方案1：给++表达式加括号 #

直接用括号把[1]++[2..3]包起来，强制让它先计算：

p $$ ([1]++[2..3]) $$ ([1]++[2..3]) $$ 5

这样因为括号的优先级最高，会先算出两个列表，再通过左结合的$$依次传给p，最终等价于p ([1]++[2..3]) ([1]++[2..3]) 5，完美运行。

方案2：重新声明$$的优先级和结合性 #

如果你想让$$的行为和内置$类似，但又想用这个名字，可以显式声明它的优先级和结合性，让它比++优先级低：

infixr 0 $$  -- 和内置$一样，右结合，优先级0
($$) = ($)

这样p $$ [1]++[2..3] $$ [1]++[2..3] $$5会被解析成：

p $$ ([1]++[2..3]) $$ ([1]++[2..3]) $$5

因为$$优先级比++低，所以++会先计算，同样能得到正确结果。

方案3：直接用常规函数应用写法 #

其实最直白的写法反而可能最优雅，完全不用运算符：

p ([1]++[2..3]) ([1]++[2..3]) 5

没有任何运算符优先级的坑，一眼就能看懂。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MaxC