scala - Scala Cons模式匹配如何确定List的头和尾？

以下语句如何确定头和尾:

 val head::tail = List(1,2,3,4);
 //head: 1  tail: List(2,3,4)

不应有一段代码将第一个元素提取为head并将尾部作为新的List返回。我一直在梳理Scala标准库代码，但找不到/不知道如何/在何处完成。

最佳答案

这里涉及的Scala构造是Extractor。符号 :: 只是Scala中的一个case类，在它的伴随对象上存在一个unapply方法来实现提取魔术。 Here是有关提取器的很好的深入教程。但是这里是总结:

每当您要“解包”类的内容(用于变量绑定(bind)或作为模式匹配的一部分)时，编译器都会在表达式左侧的任何符号上查找unapply方法。这可能是一个对象，一个案例类伴侣对象(例如您的问题中的::)或一个带有unapply的实例。 unapply的参数是要解包的传入类型，返回类型是已声明为预期结构和类型的Option。在模式匹配中，None表示未找到匹配项。在变量绑定(bind)中，如果结果为MatchError，则会引发None。

思考unapply的一个好方法是，它是apply的反函数。其中unapply是函数调用语法的接收者，而unapply是提取器调用的接收者。

为了进一步说明这一点，让我们定义一个简单的案例类:

case class Cat(name: String, age: Int)

因为是案例类，所以我们会在伴随对象上自动生成apply和unapply方法，大致如下所示:

object Cat {
  // compiler generated...
  def apply(name: String, age: Int) = new Cat(name, age)
  def unapply(aCat: Cat): Option[(String, Int)] = Some((aCat.name, aCat.age))
}

通过伴随对象创建Cat时，会调用apply。打开Cat的组成部分的包装时，unapply称为:

val mycat = Cat("freddy", 3) // `apply` called here
...
val Cat(name, age) = mycat   // `unapply` called here
...
val animal: AnyRef = mycat
val info = animal match {
  case Cat(name, age) => "My pet " + name // `unapply` called here
  case _ => "Not my pet"
}
// info: String = My pet freddy

因为unapply返回Option，所以我们有很大的能力编写处理更多有趣情况的提取器，例如，在提取值之前测试传入的类型是否符合某些条件。例如，假设我们要获取“旧”猫的名字。一个人可以这样做:

object OldCatName {
  def unapply(aCat: Cat) = if (aCat.age >= 10) Some(aCat.name) else None
}

用法将与生成的unapply相同:

val yourcat = Cat("betty", 12)
...
val OldCatName(name1) = yourcat
// name1: String = "betty"
val OldCatName(name2) = mycat
// scala.MatchError: Cat(freddy,3) (of class Cat)

MatchError并不是一件好事，所以让我们使用模式匹配:

val conditions = Seq(mycat, yourcat) map {
  case OldCatName(oldie) => s"$oldie is old"
  case Cat(name, age) => s"At age $age $name is not old"
}
// conditions: Seq[String] = List(At age 3 freddy is not old, betty is old)

unapply方法的::方法涉及的另一点魔术是，某些语法糖允许val ::(head, tail) = ...改为val head :: tail = ...。