Haskell中的liftM和mapM有什么区别答案

【问题标题】：What is the difference between liftM and mapM in HaskellHaskell中的liftM和mapM有什么区别
【发布时间】：2011-05-02 11:43:57
【问题描述】：

函数liftM和mapM有什么区别？

【问题讨论】：

@larsmans 这个问题与mapM无关。
@mgiuca：你是对的。打扰一下。我想我应该更仔细地阅读。

标签： haskell functional-programming monads combinators

【解决方案1】：

它们并不真正相关。我将尝试解释他们每个人的作用。我假设你对什么是 monad 有基本的了解。

liftM :: Monad m => (a -> b) -> (m a -> m b) 允许您在 monad 中使用普通函数。它接受一个函数a -> b，并将其转换为一个函数m a -> m b，它的作用与原始函数完全相同，但它是在一个单子中完成的。结果函数对 monad 没有“做”任何事情（它不能，因为原始函数不知道它在 monad 中）。例如：

main :: IO ()
main = do
    output <- liftM ("Hello, " ++) getLine
    putStrLn output

函数("Hello, " ++) :: String -> String 将“Hello,”添加到字符串中。将它传递给liftM 会创建一个IO String -> IO String 类型的函数——现在你有了一个在IO monad 中工作的函数。它不做任何 IO，但它可以将一个 IO 动作作为输入，并产生一个 IO 动作作为输出。因此，我可以将getLine 作为输入传递，它会调用getLine，在结果前面加上“Hello”，并将其作为IO 操作返回。

mapM :: Monad m => (a -> m b) -> [a] -> m [b] 完全不同；请注意，与liftM 不同，它需要一个单子函数。例如，在 IO monad 中，它的类型为 (a -> IO b) -> [a] -> IO [b]。它与普通的map 函数非常相似，只是它将一个单子操作应用于列表，并生成一个包含在单子操作中的结果列表。例如（一个非常糟糕的）：

main2 :: IO ()
main2 = do
    output <- mapM (putStrLn . show) [1, 2, 3]
    putStrLn (show output)

打印出来：

1
2
3
[(),(),()]

它所做的是遍历列表，将(putStrLn . show) 应用于列表中的每个元素（具有打印出每个数字的IO 效果），并将数字转换为() 值。结果列表由[(), (), ()] 组成——putStrLn 的输出。

【讨论】：

另外，如果你只关心mapM的一元效应，而不关心返回的列表，你可以使用mapM_。 mapM_ 函数的类型为 Monad m => (a -> m b) -> [a] -> m ()，它在 putStrLn 示例中很有用，您可能对单位列表不感兴趣。
@Tom Lokhorst 是的，没错。（我想不出一个有用的例子来说明结果对 IO monad 很重要。）
mapM为什么要把数字转换成'()'？
@Luke putStrLn :: String -> IO () 返回一个单位值（即()）。这是另一个示例：mapM (\x -> putStrLn (show x) >> return (x + 1)) [1, 2, 3]。这将返回一个 Ints 列表而不是单位。

【解决方案2】：

首先，类型不同：

liftM :: (Monad m) => (a -> b) -> m a -> m b
mapM :: (Monad m) => (a -> m b) -> [a] -> m [b]

liftM 将a -> b 类型的函数提升为一元对应物。 mapM 将产生单子值的函数应用于值列表，从而产生嵌入在单子中的结果列表。

例子：

> liftM (map toUpper) getLine
Hallo
"HALLO"

> :t mapM return "monad"
mapM return "monad" :: (Monad m) => m [Char]

...请注意map 和mapM 不同！例如

> map (x -> [x+1]) [1,2,3]
[[2],[3],[4]]
> mapM (x -> [x+1]) [1,2,3]
[[2,3,4]]

【讨论】：

map 的 lambda 中是 (\x -> [x + 1]) 吗？我尝试了 x 不带反斜杠的语法，得到Pattern syntax in expression context: x -> [x + 1]。我是 Haskell 新手，所以我可能会在这里遗漏一些东西。

【解决方案3】：

其他答案已经很好地解释了，所以我只想指出，在真正的 Haskell 代码中，您通常会看到 fmap 而不是 liftM，因为 fmap 只是该类型中更通用的版本类Functor。由于所有行为良好的Monads 也应该是Functor 的实例，它们应该是等价的。

您可能还会看到运算符<$> 用作fmap 的同义词。

另外，mapM f = sequence . map f，因此您可以将其视为将值列表转换为操作列表，然后依次运行操作，将结果收集到列表中。

【讨论】：

【解决方案4】：

liftM 和 mapM 完全不同，您可以从它们的类型和实现中看出：

mapM         :: Monad m => (a -> m b) -> [a] -> m [b]
mapM f as    =  sequence (map f as)

liftM        :: (Monad m) => (a1 -> r) -> m a1 -> m r
liftM f m1   = do { x1 <- m1; return (f x1) }

因此，mapM 将单子函数应用于列表的每个元素，liftM 将函数应用于单子设置。

【讨论】：