Option的行为大于（和等价）

Question

我正在为一个图像处理任务工作（这里并没有太大的相关性），我偶然发现F＃的Option类型的行为让我感到惊讶，因为它执行了大于（>）的比较。在Stack Overflow，F＃docs或更广泛的网络上，我找不到任何直接解释我应该期待的东西（下面有更多内容）。

我正在看的具体部分看起来像：

let sort3Elems (arr: byte option []) = 
    if arr.[0] > arr.[1] then swap &arr.[0] &arr.[1]
    if arr.[1] > arr.[2] then swap &arr.[1] &arr.[2]
    if arr.[0] > arr.[1] then swap &arr.[0] &arr.[2]

我将在四个字节选项的数组中传递（如果你想知道为什么这看起来很奇怪并且超级无功能，现在我故意试图重新实现算法的非函数式语言实现教科书）。我期待这会导致编译器错误，它会抱怨无法直接比较选项。令我惊讶的是，这编译好了。好奇，我在F＃Interactive中测试了它，其结果如下所示：

let arr: byte option [] = Array.zeroCreate 4;;
val arr : byte option [] = [|None; None; None; None|]

> arr.[0] <- Some(127uy);;
val it : unit = ()

> arr.[2] <- Some(55uy);;
val it : unit = ()

> arr.[0] > arr.[2];;
val it : bool = true

> arr.[0] < arr.[2];;
val it : bool = false

> arr.[0] < arr.[1];;
val it : bool = false

> arr.[0] > arr.[1];;
val it : bool = true

> arr.[2] > arr.[1];;
val it : bool = true

> arr.[3] > arr.[1];;
val it : bool = false

> arr.[3] < arr.[1];;
val it : bool = false

> arr.[3] > arr.[1];;
val it : bool = false

在我看来，当询问Some是否大于（小于）None时，必须总是返回true（false），两个Nones总是返回false，并且两个相同包含类型的Somes比较包含的值（假设他们可以比较我想象的）。这是有道理的，尽管我很惊讶。

想要证实这一点，我试图追踪一些可以解释我应该期待的行为的东西，但我找不到任何能够解决问题的方法。 Option page in the MS F# Guide docs没有提及它，我在F＃等地方找不到任何有趣和有利可图的东西。我甚至无法在MS API文档中的任何地方找到关于Option的页面...查看the source for Option in the F# GitHub repo并没有告诉我任何事情。我能找到的最好的是几年前的a blog post by Don Syme，它实际上没有回答我的问题。有一些Stack Overflow问题讨论了与比较运算符或Option类型相关的主题，但我没有发现任何涉及两者组合的问题。

所以，我的问题是，对Option类型的执行是否大于/小于比较返回我上面推测的结果？我猜这是F＃程序员中相当常见的知识，但这对我来说是新闻。作为一个子/相关问题，有谁知道我可以/应该在哪里寻找更多信息？谢谢。

Answer 1

F＃编译器自动为区分的联合和记录类型生成比较。由于选项只是一个有区别的联合，这也意味着您可以自动比较联合。我不确定是否有一个很好的网页记录这个，但你可以在section 8.15.4 in the F# specification找到一个描述：

8.15.4 Behavior of the Generated CompareTo Implementations

对于类型T，生成的System.IComparable.CompareTo实现的行为如下：

• 将y参数转换为T类型。如果转换失败，请引发InvalidCastException。
• 如果T是引用类型且y为null，则返回1。
• 如果T是结构或记录类型，则按声明顺序在x和y的每个对应字段对上调用FSharp.Core.Operators.compare，并返回第一个非零结果。
• 如果T是联合类型，则首先在两个值的并集案例的索引上调用FSharp.Core.Operators.compare，然后在union案例所携带的数据的每个对应的x和y字段对上调用。返回第一个非零结果。

如最后一个案例所述，选项案例首先比较案例。 None的指数小于Some，所以None值总是小于任何Some值。如果案例匹配，那么None = None和Some n与Some m将根据n和m进行比较。