Haskell 中的递归 IO

Question

在 Haskell 中，我可以轻松定义一个递归函数，它接受一个值并返回一个字符串：

Prelude> let countdown i = if (i > 0) then (show i) ++ countdown (i-1) else ""
Prelude> countdown 5
"54321"

我想使用相同的设计从文件句柄中读取可用数据。在这种特殊情况下，我需要以与 hGetContents 相同的方式读取数据，但不要让句柄处于“半关闭”状态，这样我就可以与使用 createProcess 打开的进程的 stdin/stdout 句柄进行循环交互：

main = do
    -- do work to get hin / hout handles for subprocess input / output

    hPutStrLn hin "whats up?"

    -- works
    -- putStrLn =<< hGetContents hout

    putStrLn =<< hGetLines hout

    where
        hGetLines h = do
            readable <- hIsReadable h
            if readable
                then hGetLine h ++ hGetLines h
                else []

给出错误：

Couldn't match expected type `IO b0' with actual type `[a0]'
In the expression: hGetLine h : hGetLines h

我知道有各种库可用于完成我想要完成的工作，但是我正在学习我的问题实际上是如何执行递归 IO。蒂亚！

Answer 1

朴素解决方案，严格和O(n)堆栈

您仍然必须使用 do 表示法，这会导致：

import System.IO
import System.IO.Unsafe (unsafeInterleaveIO)

-- Too strict!
hGetLines :: Handle -> IO [String]
hGetLines h = do
    readable <- hIsReadable h
    if readable
        then do
            x  <- hGetLine h
            xs <- hGetLines h
            return (x:xs)
        else return []

但是看我的评论，这个版本的hGetLines太严格了！

懒惰的流媒体版本

在获得所有输入之前，它不会返回您的列表。你需要一些更懒惰的东西。为此，我们有unsafeInterleaveIO，

-- Just right
hGetLines' :: Handle -> IO [String]
hGetLines' h = unsafeInterleaveIO $ do
    readable <- hIsReadable h
    if readable
        then do
            x  <- hGetLine h
            xs <- hGetLines' h
            return (x:xs)
        else return []

现在您可以开始将结果逐行传输到您的消费者代码：

*Main> hGetLines' stdin
123
["123"345
,"345"321
,"321"^D^CInterrupted.

Answer 2

如果你在 ghci 中检查 (++) 的类型，你会得到：

Prelude> :t (++)
(++) :: [a] -> [a] -> [a]

意味着您只能将列表附加在一起（请记住，String 是 [Char] 的别名，所以它是一个列表）。 hGetLine 的类型是Handle -> IO String，hGetLines 的类型应该是IO [String] 所以你不能附加这些值。 (:) 的类型为 a -> [a]，在这里效果更好。

if readable
  then do
    -- First you need to extract them
    a <- hGetLine h
    b <- hGetLines h
    -- a and b have type String
    -- Now we can cons them and then go back into IO
    return (a : b)

这同样适用于else []。您需要返回一个 IO [String] 类型的值。改成return []

此外，您将不能只使用putStrLn 行，因为(=<< hGetLines h) 给您[String] 而不是String，这是putStrLn 所期望的。 这可以通过多种方式解决。一个是首先连接值。 putStrln . concat =<< (hGetLines h)。或者您可以使用mapM_ putStrLn (hGetLines h) 打印每一行。

Answer 3

这表示部分代码期望 hGetLines h 的类型为 IO a，而另一部分发现它的类型为 [a]。你可能希望你的 if 语句是：

if readable
    then return hGetLine h ++ hGetLines h
    else return []