为什么这个 Haskell 函数的输出是 IO 字符串而不是字符串答案

【问题标题】：Why is the output of this Haskell function an IO String instead of a String为什么这个 Haskell 函数的输出是 IO 字符串而不是字符串
【发布时间】：2020-01-10 17:17:01
【问题描述】：

我正在通过learnyouahaskell.com 学习 Haskell，并想在完成输入/输出模块之前测试一些概念。不过，尽管这看起来很简单，但我无法通过谷歌搜索或兜售我的方法。

当我尝试运行以下代码时

getName = do
  name <- getLine
  return name

getName 的输出变为IO String 类型的元素，而不是String，即使名称肯定是String

通过阅读文档和其他 StackVverflow 的问题，我无法弄清楚为什么当我将 getName 声明为函数时会发生这种情况（当我直接在 main 上使用绑定

【问题讨论】：

因为return 的类型为Monad m => a -> m a。您不能从IO 中“解包”一个值。您可以将IO 视为制作String 的“配方”，这与字符串不同。
如果您有命令式语言的背景，请注意 Haskell 中的 return 与那些语言中的 return 非常不同。 return 是 Haskell 中的一个函数，在本例中是一个类型为 String -> IO String 的函数。
我明白了。非常感谢，伙计们。我完全忽略了return 在这种情况下的工作原理。
如果你进一步阅读 LYAH，你会发现所有这些都得到了解释（在 Monads 的章节中）。 Haskell 中的 IO 和 do 表示法，当第一次遇到“这就是你在 Haskell 中执行 IO 的方式”时，总是看起来有点“神奇”，这些问题是非常自然的。正如我所说，他们稍后会得到答复。
另外值得注意的是，do {x<-foo; return x} 与 monad laws 本身完全相同。所以你所有的代码真正要做的就是定义一个新名称getName = getLine。

标签： string haskell io bind monads

【解决方案1】：

return 函数在概念上与 return 在 C++、Java 和 Python 等语言中的作用不同。 return :: Monad m => a -> m a 接受 a（此处为 String），并生成 m a（此处为 IO a）。

do 符号是语法糖。如果我们将声明脱糖，您会写道：

getName = getLine >>= (\name -> return name)

或更清洁：

getName = getLine >>= return

因此，绑定函数(>>=) :: Monad m => m a -> (a -> m b) -> m b 的第一个操作数是m a，第二个是函数a -> m b，并产生一个m b。由于getLine :: IO String 是IO String，这意味着m 与IO 相同，a 与String 相同。 return :: Monad m => a -> m a，清楚地表明这里的b 与a 相同。

那么这里的IO 是什么。一个经常使用的比喻是recipe。在这个比喻中，IO a 是一组说明，当您遵循这些说明时，您将得到一个a。但这并不意味着该配方是a。

(>>=) 这里基本上说，在左边我有一个制作a 的配方，在右边我有一个函数可以将a 转换为制作b 的配方，所以我们可以用这两个构造一个配方来制作b。

人们经常问如何从IO a 中解开a，但从概念上讲它没有多大意义。您不能从制作蛋糕的食谱中“打开”蛋糕。您可以按照说明制作蛋糕。遵循说明是main 最终会做的事情。因此，我们可以构建一个主程序将执行的（长）配方。但是我们不能解开这些值。

严格来说，有一个函数unsafePerformIO :: IO a -> a 可以做到这一点。但强烈建议不要使用它。 Haskell 中的函数应该是 pure 的，这意味着对于相同的输入，我们总是检索相同的输出。 getLine 本身是纯粹的，因为它总是产生相同的配方 (IO String)。

【讨论】：