Scala Cons模式匹配如何確定List的頭部和尾部？

Question

是怎樣的頭部和尾部在下面的語句來確定：

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

不應該有一些代碼段，用於提取第一元素作爲頭，並返回尾巴作爲一個新的列表。我一直在梳理Scala標準庫代碼，我找不到/瞭解如何/在哪裏完成。

Answer 1

此處涉及的Scala構造是Extractor。符號::不過是Scala中的一個案例類，其伴侶對象上存在一個unapply方法，以使提取魔法發生。 Here是關於提取器的深入教程。但是總結如下：

無論何時你想「解壓縮」一個類的內容，無論是用於變量綁定還是作爲模式匹配的一部分，編譯器都會在左側的任何符號上尋找方法unapply的表達。這可能是一個對象，一個case類伴侶對象（如::，在你的問題中），或者一個帶有unapply的實例。 unapply的參數是要解包的傳入類型，返回類型是已聲明爲預期結構和類型的Option。在模式匹配中，None表示未找到匹配項。在變量綁定中，如果None是結果，則引發MatchError。

關於unapply的一個好方法是它與apply相反。其中unapply是函數調用語法的接收者，unapply是提取者調用的接收者。

爲了進一步說明這一點，讓我們定義一個簡單的例子類：

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

因爲它是一個案例類，我們得到自動產生的同伴對象，這大致是這樣的apply和unapply方法：

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)) 
} 

當您通過伴隨對象創建Cat時，將調用apply。當您打開一個Cat的組成部分，unapply被稱爲：

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 

因爲unapply返回一個Option，我們有大量的電力來編寫處理更有趣的情況下，例如提取，檢測是否進入的類型在提取值之前符合一些標準。例如，假設我們想要得到「舊」貓的名字。有人可能會做到這一點：

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

用法是相同的生成unapply：

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 s爲不是一件好事，讓，讓我們使用模式匹配：

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) 

與unapply方法::有關的一個額外的魔法是一些語法糖允許val ::(head, tail) = ...改寫爲val head :: tail = ...。