为什么 `guard` 没有用 MonadPlus 约束定义？答案

【问题标题】：Why `guard` is not defined with a MonadPlus constraint?为什么 `guard` 没有用 MonadPlus 约束定义？
【发布时间】：2017-06-21 13:57:14
【问题描述】：

我目前正在阅读 wikibooks 中的 Alternative/MonadPlus 类型类。它很好地描述了差异。然而，一个令人费解的部分是guard 函数，我假设它用于“短路”计算。（我说的对吗？）

虽然在Control.Monad 中定义了函数guard，但它具有Alternative 约束，如下所示(link)。

guard           :: (Alternative f) => Bool -> f ()
guard True      =  pure ()
guard False     =  empty

但上面的文章提到，只需要MonadPlus 来执行左零和右零定律（因此更有力的主张）。

mzero >>= f  =  mzero -- left zero
m >> mzero   =  mzero -- right zero

鉴于guard 函数的用途，不应该用MonadPlus 约束来定义它吗？如果guard 应该“短路”计算，我们不需要更严格的法律吗？我很好奇具体设计选择背后的原因。

p.s.：除了“短路”这个词，我不知道还有什么更好的方式来描述“取消前期计算”行为？

【问题讨论】：

MonadPlus 比Alternative 强，你不需要MonadPlus 来写guard - Alternative 的类型是最通用的类型，即推断的类型。为什么要给它一种更强的类型？（注意 wikibooks 页面在 AMP 之后已经过时，所以 ghc 8 及更高版本？我实际上不记得了..）
@user2407038 如果守卫应该做“短路”，我们不需要更强大的法律（左零，右零）吗？
您在Applicative 上下文中得到“短路”：guard False *> x = empty 和guard True *> x = x；它同样适用于Monad，就像所有适用于Applicative 的东西都适用于Monad。
@user2407038 但是 AFAIK Alternative 并没有强制执行 empty *> x == empty 法律。所以它可能不适用于所有实例。我说的对吗？
这是一个文档问题。 guard 是 MonadPlus m => ...，但现在每个 MonadPlus 都是 Alternative，默认情况下是 mzero = empty 和 mplus = (<|>)。因此，如果您有一个既是 Monad 又是 Alternative 的类型，它应该遵守这些定律。但是，这应该在class Alternative 或class Monad 文档中说明。话虽如此，guard 的功能并没有减少。 mzero 在所有常见的 MonadPlus 实例上是 empty。

【解决方案1】：

guard 有一个 Applicative 约束，因为您不需要对其执行一元操作来定义函数。

它的定义是（复制自Hackage source）：

guard           :: (Alternative f) => Bool -> f ()
guard True      =  pure ()
guard False     =  empty

如果它指定MonadPlus 而不是Alternative，它不会获得任何东西。 MonadPlus 是Alternative 的子类，因此所有MonadPlus 实例都可以使用guard，但并非所有Alternatives 都可以使用它。

（虽然非常少数情况会被排除 Alternatives -- 提到的两种情况 here 都有一个 MonadPlus 的实例，即使它们不满足左分配规则.)

一般来说，最好坚持编写函数所需的最低限度的限制，即使预期用途更具体。这样一来，就没有什么不应该被排除在外了，也没有任何类型可以为它工作但不是 monad 的人抱怨。

巧合的是，Hoogle search results 错误地显示了 MonadPlus 限制，但如果您点击链接，它是正确的。

【讨论】：