Map.lookup 的 Maybe 结果不是使用我的 Monad Transformer 堆栈进行类型检查

Question

我正在阅读以下论文：Monad Transformers Step by Step。在第 2.1 节“转换为 Monadic 样式”中，将一个函数转换为在 Eval1 monad 中返回 Value。这部分功能对我来说没有意义：

eval1 env (Var n) = Map.lookup n env

结果将是 Maybe Value 但是函数的类型签名是：

eval1 :: Env → Exp → Eval1 Value

该功能无法进行类型检查，并且该错误对我来说似乎很明显。然而，作者明确指出这将起作用：

... Var 案例不再需要 fromJust 调用：原因是 Map.lookup 被定义为通过简单地调用 monad 的 fail 函数在任何 monad 中工作——这非常适合我们这里的 monadic 公式。

Map.lookup 的签名看起来不像是为任何 monad 设计的：

lookup :: Ord k => k -> Map k a -> Maybe a

这篇论文是过时了还是我遗漏了什么？如果论文实际上已经过时，为什么lookup 改为仅与Maybe 一起使用。

谢谢！

Answer 1

你的教程是 2006 年的。它使用 a very old version of Data.Map 其中lookup 的类型确实是：

lookup :: (Monad m, Ord k) => k -> Map k a -> m a

我认为发生这种变化是因为fail 被广泛认为是Monad 类中的一个缺陷。返回 Maybe a 会使查找失败变得明确且易于管理。通过将其隐藏在 fail 后面来使其隐含只是为了有一个更方便的类型是相当肮脏的 IMO。 （另见the question linked to by Ørjan。）

您可以使用这个改编版的lookup 来学习教程：

fallibleLookup :: (Ord k, Monad m) => k -> Map.Map k a -> m a
fallibleLookup k = maybe (fail "fallibleLookup: Key not found") pure . Map.lookup k

请注意，with the upcoming release of GHC 8.8 在m 上使用的正确约束将是MonadFail 而不是Monad。