Haskell - 在 Applicative 的情况下，效果顺序是否确定？答案

【问题标题】：Haskell - Is effect order deterministic in case of Applicative?Haskell - 在 Applicative 的情况下，效果顺序是否确定？
【发布时间】：2013-01-10 13:36:43
【问题描述】：

在执行someFun <$> (a :: IO ()) <$> (b :: IO ())定义的IO动作时，a和b动作的执行是否有序？也就是说，我可以指望a 在b 之前执行吗？

对于 GHC，我可以看到 IO 是使用 State 实现的，也可以看到 here 它是一个 Applicative 实例，但找不到实际实例声明的来源。通过 State 实现表明不同的 IO 效果需要是顺序的，但不需要定义它们的顺序。

在 GHCi 中玩耍似乎 Appliative 保留了效果顺序，但这是一些普遍的保证，还是 GHC 特定的？我会对细节感兴趣。

import System.Time
import Control.Concurrent
import Data.Traversable
let prec (TOD a b) = b
fmap (map prec) (sequenceA $ replicate 5 (threadDelay 1000 >> getClockTime))

[641934000000,642934000000,643934000000,644934000000,645934000000]

谢谢！

【问题讨论】：

我猜这篇文章包含有用的信息，但我仍然需要消化它：pchiusano.blogspot.hu/2011/07/…
见hackage.haskell.org/packages/archive/transformers/0.3.0.0/doc/…，这是一个应用变换器，可以颠倒效果的顺序。

标签： haskell applicative

【解决方案1】：

肯定是确定性，是的。对于任何特定实例，它总是会做同样的事情。但是，没有固有的理由选择从左到右而不是从右到左来选择效果顺序。

但是，来自the documentation for Applicative：

如果f 也是Monad，它应该满足pure = return 和(<*>) = ap（这意味着pure 和<*> 满足应用函子定律）。

ap的定义是这样的，来自Control.Monad：

ap :: (Monad m) => m (a -> b) -> m a -> m b
ap =  liftM2 id

liftM2 的定义很明显：

liftM2 f m1 m2 = do { x1 <- m1; x2 <- m2; return (f x1 x2) }

这意味着，对于任何作为 Monad 和 Applicative 的函子，预计（根据规范，因为这不能在代码中强制执行），Applicative 将从左到右工作，以便liftM2 中的do 块与liftA2 f x y = f <$> x <*> y 执行相同的操作。

由于上述原因，即使对于没有对应 Monad 的 Applicative 实例，按照惯例，效果通常也是从左到右排序的。

更广泛地说，因为Applicative 计算的结构必须独立于“效果”，所以您通常可以独立于Applicative 效果的排序方式来分析程序的含义。例如，如果 [] 的实例更改为从右到左的顺序，则使用它的任何代码都会给出相同的结果，只是列表元素的顺序不同。

【讨论】：

谢谢！我是否正确推断出如果效果顺序对我很重要并且我想成为理论上的，那么我应该使用 Monad，但如果我是实用的，那么 Applicative 将（通常，小心）适合？
@ron：在实践中，您可以简单地假设 Applicative 实例将按从左到右的顺序排列，除非它们大声宣布相反，就像 Backwards 包装器一样。请注意Monad 实例也可能在其他方面不明确——例如，反转的State monad 将状态值向后线程化，但类型本身与常规State 相同。再举一个例子，[] 有两个可能的Applicative 实例，即使在排序顺序之外。您无法避免在一定程度上依赖文档中的内容。
@C.A.McCann "[...] 您通常可以独立于 Applicative 效果的排序方式来分析程序的含义。" 为什么？这不只适用于 commutative 应用函子吗？通常，重新排序 Applicative 效果可以显着改变结果。下面是一个示例：myParser = (++) <$> foo <*> bar 其中foo 和bar 是parsec Parser String。如果我将排序更改为从右到左，myParser 将在输入字符串"foobar" 上失败。在这种情况下，您不同意效果的重新排序影响了程序的含义吗？

【解决方案2】：

是的，顺序是由 Monad-Applicative 对应预定义的。这很容易看出：(*>) 组合器需要与行为良好的 Applicative monad 实例中的 (>>) 组合器相对应，其定义为：

a *> b = liftA2 (const id) a b

换句话说，如果b 在a 之前执行，Applicative 实例将表现不佳。

编辑：附带说明：这没有在任何地方明确指定，但您可以找到许多其他类似的对应关系，例如 liftM2 = liftA2 等。

【讨论】：

【解决方案3】：

对于 IO Applicative，肯定是这样。但请查看 async package 以获取 Applicative 的示例，其中在 f <$> a <*> b 中，a 和 b 的效果并行发生。

【讨论】：