F#には「アクティブパターン」と呼ばれる特殊なパターンマッチングがあります。これは、パターンを動的に解析したり検出したりできるものです。通常のパターンと同様に、呼び出し側から見ると、マッチングと出力が1つのステップに統合されています。

以下は、アクティブパターンを使用して文字列をintまたはboolに解析する例です。

// アクティブパターンを作成
let (|Int|_|) str =
   match System.Int32.TryParse(str) with
   | (true,int) -> Some(int)
   | _ -> None

// アクティブパターンを作成
let (|Bool|_|) str =
   match System.Boolean.TryParse(str) with
   | (true,bool) -> Some(bool)
   | _ -> None

これらのパターンが設定されると、通常の「match..with」式の一部として使用できます。

// パターンを呼び出す関数を作成
let testParse str = 
    match str with
    | Int i -> printfn "この値はint '%i'です" i
    | Bool b -> printfn "この値はbool '%b'です" b
    | _ -> printfn "値 '%s' は他の何かです" str

// テスト
testParse "12"
testParse "true"
testParse "abc"

呼び出し側から見ると、IntやBoolとのマッチングは透過的です。裏で解析が行われているにもかかわらず、それが見えないようになっています。

同様の例として、正規表現でアクティブパターンを使用し、正規表現パターンとマッチングすると同時に、マッチした値を1つのステップで返すこともできます。

// アクティブパターンを作成
open System.Text.RegularExpressions
let (|FirstRegexGroup|_|) pattern input =
   let m = Regex.Match(input,pattern) 
   if (m.Success) then Some m.Groups.[1].Value else None

ここでも、このパターンが設定されると、通常のマッチ式の一部として透過的に使用できます。

// パターンを呼び出す関数を作成
let testRegex str = 
    match str with
    | FirstRegexGroup "https?://(.*?)/(.*)" host -> 
           printfn "この値はURLで、ホストは %s です" host
    | FirstRegexGroup ".*?@(.*)" host -> 
           printfn "この値はメールアドレスで、ホストは %s です" host
    | _ -> printfn "値 '%s' は他の何かです" str

// テスト
testRegex "https://google.com/test"
testRegex "alice@hotmail.com"

そして楽しみのために、もう1つ例を挙げましょう。有名なFizzBuzzチャレンジをアクティブパターンを使って書いたものです。

// アクティブパターンを設定
let (|MultOf3|_|) i = if i % 3 = 0 then Some MultOf3 else None
let (|MultOf5|_|) i = if i % 5 = 0 then Some MultOf5 else None

// メイン関数
let fizzBuzz i = 
  match i with
  | MultOf3 & MultOf5 -> printf "FizzBuzz, " 
  | MultOf3 -> printf "Fizz, " 
  | MultOf5 -> printf "Buzz, " 
  | _ -> printf "%i, " i

// テスト
[1..20] |> List.iter fizzBuzz