fmap 进入 do 块失败并出现打印错误

Question

我试图理解为什么我用 do-block 编写的函数不能重写为在列表上 fmap 类似的 lambda 表达式。

我有以下几点：

-- This works
test1 x = do 
        let m = T.pack $ show x
        T.putStrLn m

test1 1

生产

1

但是

-- This fails
fmap (\x -> do 
              let m = T.pack $ show x
              T.putStrLn m
              ) [1..10]

-- And this also fails
fmap (\x -> do 
             T.putStrLn $ T.pack $ show x
                ) [1..10]

有错误：

<interactive>:1:1: error:
    • No instance for (Show (IO ())) arising from a use of ‘print’
    • In a stmt of an interactive GHCi command: print it

我的 putStrLn 在工作和非工作之间是一致的。进口是一样的。我打印所需的 show-pack-putstrln 舞蹈在工作和非工作之间也是一致的。

打印的使用在工作和非工作之间发生变化是怎么回事？

更新 1

-- I was also surprised that this fails
fmap (T.putStrLn $ T.pack $ show) [1..10]
-- it seemed as similar as possible to the test1 function but mapped.

<interactive>:1:7: error:
    • Couldn't match expected type ‘Integer -> b’ with actual type ‘IO ()’
    • In the first argument of ‘fmap’, namely ‘(T.putStrLn $ pack $ show)’
      In the expression: fmap (T.putStrLn $ pack $ show) [1 .. 10]
      In an equation for ‘it’: it = fmap (T.putStrLn $ pack $ show) [1 .. 10]
    • Relevant bindings include it :: [b] (bound at <interactive>:1:1)
<interactive>:1:29: error:
    • Couldn't match type ‘() -> String’ with ‘String’
      Expected type: String
        Actual type: () -> String
    • Probable cause: ‘show’ is applied to too few arguments
      In the second argument of ‘($)’, namely ‘show’
      In the second argument of ‘($)’, namely ‘pack $ show’
      In the first argument of ‘fmap’, namely ‘(T.putStrLn $ pack $ show)’

更新 2

-- This lambda returns x of the same type as \x
-- even while incidentally printing along the way
fmap (\x -> do 
              let m = T.pack $ show x
              T.putStrLn $ m
              return x
              ) [1..10]

但也失败了：

<interactive>:1:1: error:
    • No instance for (Show (IO Integer)) arising from a use of ‘print’
    • In a stmt of an interactive GHCi command: print it

Answer 1

fmap f [1..10] 的类型是[T]，其中T 是f 的返回类型。

在你的情况下，T = IO ()，所以完整表达式的类型是[IO ()]。

IO 操作无法打印，因此当您尝试打印该列表时 GHCi 会报错。您可能希望使用sequence_ (fmap f [1..10]) 之类的方式运行这些操作而不是打印它们。

或者，考虑放弃fmap，而是使用类似的东西

import Data.Foldable (for_)

main = do
   putStrLn "hello"
   for_ [1..10] $ \i -> do
      putStrLn "in the loop"
      print (i*2)
   putStrLn "out of the loop"

Answer 2

你写道：

但是当我将 lambda 的返回类型更改为与以 \x 形式出现的 x 相同时，就像我在更新 2 中所做的那样......

不，不。你没有。 lambda 函数返回其最后一个表达式的值。您的 lambda 函数只有 一个 表达式 - 整个 do { ... } 块 定义了一个值，即 lambda 函数的返回值。不是x。 return 属于 do，而不是 lambda 表达式。如果我们用显式分隔符来写它更容易看到，如

fmap (\x -> do {
              let m = T.pack $ show x ;
              T.putStrLn $ m ;
              return x
              } ) [1..10]

do 块作为一个整体具有与其每个行语句相同的一元类型。

其中一个是putStrLn ...，其类型是IO ()。因此，您的 lambda 函数会为某些 t 返回 IO t。

因为return x，t 是x 的类型。我们有return :: Monad m => t -> m t，所以m ~ IO 是return :: t -> IO t。

x 来自参数列表Num t => [t]，所以总的来说你有

Num t => fmap (fx :: t -> IO t) (xs :: [t]) :: [IO t]

或

           xs :: [t]
        fx    ::  t  ->  IO t
   ----------------------------
   fmap fx xs ::        [IO t]