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该signum函数是符号的通常数学定义的实现，它有条件地返回 {-1,0,1} 中的值。这是一个理论定义，因此，它没有考虑操作的计算成本或值的数据类型，因此乘以 (-1) 是改变符号的零成本理论方法。因此，它不是编程中最有用的符号处理。

该案例signum a == 0并不是真正有用，因为您始终可以直接进行测试a == 0，而无需额外的计算成本signum a。至于其他两个值，我认为它们仅以 3 种一般方式使用：

  • 您可以测试一个值是正数还是负数以有条件地启动不同的代码，如：

    f x y | signum x == -1  = h x y
      | otherwise       = g x y

  • 或者您将某物乘以1或-1在使用它之前进行操作，例如：

    f x y = g x (y * b) where 
      b = signum x

  • 或者您在操作之前添加1或添加某些内容，如：-1

    f x y = g x (y + b) where 
      b = signum x

Bool在所有情况下，符号值会更好。因此，我们只需要函数将 a 分解Num为绝对值和布尔符号，以及一个逆函数，它根据布尔条件（表示符号）改变值的符号。这个函数相当于乘以1或乘以-1一个数，所以我们将其定义为类似于 的运算符(*)。：

sgn  a      = a >= 0
(*.) a True = a
(*.) a _    = -a
abs  a      = a *. sgn a
signum1 a   = 1 *. sgn a

我添加了一个signum只能返回“{-1,1}”的二分变体。请注意，在它前面加上signum 0 = 0我们会得到通常的signum功能，但第三种情况是我认为通常没有用的。

我们可以类似地编写加法运算符，因为添加1或-1取决于某事物的符号是非常常见的情况（您可以看到这些运算符只是将Trueas1和Falseas 视为-1）：

(+.) a b    = a + 1 *. b
(-.) a b    = a - 1 *. b

我们甚至可以将声明包含在一个名为 的类中Signed，以便于使用，包括正确的签名和固定性。

这样，上面的一般示例不仅在代码上，而且在执行时间和空间上都会简化，因为我们避免了乘法（(*.)改为使用），一旦我们有了 a Bool，我们就避免了额外的比较，我们可以从一种类型的data 并将其用于另一种类型而不需要类型转换，我们使用短类型Bool而不是潜在的长类型 class Num。但是我们获得了更大的灵活性，同时允许对代码和数据类型进行一些优化。

那么，我的问题是，是否存在与此处公开的三个一般用例不同的情况，即这种方法不容易涵盖的情况，当前signum函数优于布尔符号方法的情况。更准确地说，我可以完全避免使用当前signum函数而不损失效率或代码清晰度吗？

编辑：在 Reid Barton 评论之后，我将第一段修改为更“中性”的方式。

进度更新：在当前答案和评论的帮助下，为了简单明了，这种方法的代码得到了极大的改进。

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您假设“积极”和“消极”是仅有的两个可能的迹象。但是对于 eg Complex Double，该signum操作返回一个具有相同“方向”但幅度为 1 的复数：

Data.Complex> signum (3 :+ 4)
0.6 :+ 0.8
于 2017-01-31T00:23:28.203 回答
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我已经使用这样的函数通过一系列移动到（正交和对角）相邻单元格来将光标导航到方形网格中的目标偏移量。

move :: (Int, Int) -> [(Int, Int)]
move (0, 0) = []
move (x, y) = (dx, dy) : move (x - dx, y - dy)
  where dx = signum x
        dy = signum y
于 2017-01-31T01:32:06.663 回答
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为了解决时间复杂度的问题：

分支不是免费的，如果您必须（在概念上）将值乘以几个不同位置的相同值的符号结果，那么在 - 子句中拥有let s = signum x in ...或拥有该绑定可能会更有效where。您不再需要每次都经过一个分支。还要记住，在某些情况下，由于分支行为违背了分支预测器的预期，代码可能会变慢。

例如，假设您有这样的代码：

f x y z = (s * y) / (1 + (s * z))
  where
    s = signum x

效率分析通常不像您期望的那样明确，并且可能高度依赖于特定程序的非常具体的方面，正如我在上面链接的问题中所看到的那样，因此经常引用“优化前的配置文件”的建议。在我链接到的问题中，执行更多指令的代码版本实际上比执行更少指令的版本运行得更快（我可以在我的机器上验证这些结果，即使我在分析中包含了额外的排序指令）！

于 2017-01-31T07:08:50.310 回答