F# 中使用守卫与 if/else 结构进行模式匹配

在 ML 系列语言中，人们倾向于更喜欢模式匹配if/else构造。在 F# 中，在模式匹配中使用防护可以轻松替换if/else在很多情况下。

例如，一个简单的delete1可以在不使用的情况下重写函数if/else (see delete2):

let rec delete1 (a, xs) =
    match xs with
    | [] -> []
    | x::xs' -> if x = a then xs' else x::delete1(a, xs') 

let rec delete2 (a, xs) =
    match xs with
    | [] -> []
    | x::xs' when x = a -> xs'
    | x::xs' -> x::delete2(a, xs') 

另一个例子是求解二次函数：

type Solution =
    | NoRoot
    | OneRoot of float
    | TwoRoots of float * float

let solve1 (a,b,c) = 
    let delta = b*b-4.0*a*c
    if delta < 0.0 || a = 0.0 then NoRoot 
    elif delta = 0.0 then OneRoot (-b/(2.0*a))
    else 
        TwoRoots ((-b + sqrt(delta))/(2.0*a), (-b - sqrt(delta))/(2.0*a))

let solve2 (a,b,c) = 
    match a, b*b-4.0*a*c with
    | 0.0, _  -> NoRoot
    | _, delta when delta < 0.0 -> NoRoot
    | _, 0.0 -> OneRoot (-b/(2.0*a))
    | _, delta -> TwoRoots((-b + sqrt(delta))/(2.0*a),(-b - sqrt(delta))/(2.0*a))

我们是否应该使用与守卫的模式匹配来忽略丑陋if/else构造？

使用模式匹配与防护是否会对性能产生影响？我的印象是，它似乎很慢，因为模式匹配是在运行时检查的。

正确答案可能是这取决于，但我推测，在大多数情况下，编译后的表示是相同的。举个例子

let f b =
  match b with
  | true -> 1
  | false -> 0

and

let f b =
  if b then 1
  else 0

两者都翻译为

public static int f(bool b)
{
    if (!b)
    {
        return 0;
    }
    return 1;
}

鉴于此，这主要是风格问题。就我个人而言，我更喜欢模式匹配，因为大小写总是对齐​​的，使其更具可读性。此外，它们（可以说）更容易在以后扩展以处理更多情况。我认为模式匹配是一种演变if/then/else.

无论有或没有防护，模式匹配都不会产生额外的运行时成本。