Question

我有一个函数，有点像assoc，搜索列表中的符号并返回#f或列表中的位置。

此函数的返回类型应为#f和Natural，(U #f Natural)的联合。

但是当我想将该值用作数字时，它总是会输入不匹配，因为该值不仅仅是自然值，而且实际上是一个联合。

如何将Natural值拉出并避免类型不匹配错误？

Answer 1

Typed Racket有一个名为Occurrence Typing的功能，它允许您使用谓词和断言过滤值的类型。基本思想是谓词（例如string?，empty?和number?可以根据程序的控制流过滤类型。

为了说明这一点，请参阅此示例：

(: nat/#f->nat ((U Natural False) -> Natural))
(define (nat/#f->nat n)
  (if n n
      (error "Expected a number, given " n)))

这将进行类型检查，因为如果采用第一个分支，则n不能为#f，因此它必须是Natural。在第二种情况下，函数只是错误而不返回，因此类型仍然存在。

在大多数情况下，您不仅会在失败案例中出错，而且还会提供某种替代行为。这仍然允许您在主体内细化类型。

(define n : (Option Natural) #f)

(cond
  [n
   ; do something with n as a number
   (+ n 1)]
  [else
   ; do something else
   (void)])

在第一个案例的正文中，n的类型被细化为Natural，因此可以这样使用。

如果你实际做想要在类型不匹配时抛出错误，你可以使用assert或cast。前者实际上是一个派生概念，它基本上执行与上面第一个例子相同的检查。你这样使用它：

(assert n number?) ; now n is a number, and if it isn't, an error is thrown
(+ n 1)

cast表单略有不同，因为它指定 types 而不是谓词。这意味着您可以像这样使用它：

(+ (cast n Natural) 1)

如果事实证明n实际上不是Natural，则会引发错误，但除此之外，整体表达式变为Natural类型。

Answer 2

做这样的事情：

(define i (assoc ...))
(cond
  [i    <use-i-here>]
  [else <raise-error>])

从(define i (assoc ...))我们知道i的返回类型为assoc，即它是#f或自然。在cond条款[i <use-i-here>]中，<use-i-here>仅在i不是#f时才会被评估，因此类型检查器知道<use-i-here> i将会是天生的。