Haskell 单子形式答案

【问题标题】：Haskell Monadic formsHaskell 单子形式
【发布时间】：2011-07-06 15:57:01
【问题描述】：

一个简单的问题：给定定义，（来自 Haskell SOE）

   do x — el; el\ ...; en 
    => el »= \x — do e2\ ...; en

和：

do let decllist; el\...; en 
=> let decllist in do e2\ ...; en

看来这两个构造是一样的：

do let x = e1
   e2

和

do x <- e1
   e2

都计算 e1，将其绑定到 e2，然后计算 e2。

是吗？

【问题讨论】：

标签： haskell monads

【解决方案1】：

让我们在Maybe monad 中做一个简单的例子：

foo = do
        let x = Just 1
        return x

和

bar = do
        x <- Just 1
        return x

对两者都进行脱糖，我们得到

foo = let x = Just 1 in return x    -- do notation desugaring
    = return (Just 1)               -- let
    = Just (Just 1)                 -- definition of return for the Maybe monad

bar = let ok x = return x in Just 1 >>= ok   -- do notation desugaring
    = let ok x = return x in ok 1   -- definition of >>= for the Maybe monad
    = return 1                      -- definiton of ok
    = Just 1                        -- definition of return for the Maybe monad

作为参考，我使用的是translation from section 3.14 of the Haskell 2010 Report。

【讨论】：

【解决方案2】：

不，它们不一样。例如，

do let x = getLine
   print x

翻译成

let x = getLine in print x

这是一个类型错误，因为x 将具有IO String 类型。我们要求打印计算本身，而不是其结果。

do x <- getLine
   print x

翻译成

getLine >>= \x -> print x

这里x被绑定为计算结果，它的类型是String，所以这个类型检查。

在do-notation 中，let 只是像往常一样将值绑定到名称，而<- 用于执行单子绑定，即将名称绑定到 result计算。

【讨论】：

【解决方案3】：

假设e1 是Monad m => m a 类型的计算，那么let x = e1 和x <- e1 的含义有些不同。

在let 版本中，当您在do 表达式中使用x 时，您处理的是Monad m => m a 类型的值。

在另一个版本中，当您在 do 表达式中使用 x 时，您处理的是 a 类型的值（因为 do-notation 隐式处理对 monad 的映射）。

例如：

e :: IO Int
f :: Int -> Int

-- the following will result in a type error, since f operates on `Int`, not `IO Int`:
g = do let x = e
       return $ f x

-- the following will work:
g' = do x <- e
        return $ f x

【讨论】：

谢谢。单子让我想起了量子力学——“如果你认为你理解它们，那你就没有”！ :-)
在我的例子中； e::Int，所以“let”会起作用，而不是箭头 - 是吗？
@Guthrie 哦，如果e :: Int，那么你确实需要使用let。

【解决方案4】：

没有。 x <- e1 转换为 e1 >>= \x ->，一个不完整的表达式； let 表达式只是一个普通的let。或者你在问let 和(>>=) 是不是同一个东西？它们不是：(>>=) 将 monad 包裹的东西暴露给一个函数，该函数必须产生包裹在 monad 中的东西。换句话说，对于x <- e1，对于某些a，e1 的类型必须是IO a，但对于let x = e1，e1 的类型只是a；在这两种情况下，x 的类型都是 a。

【讨论】：

let 在do 表达式中不仅仅是一个普通的let 表达式。这是一个let 声明（Haskell 2010 报告，第 3.14 节）。 let 语句脱糖成 let 表达式，但它本身不是 let 表达式。同样e1 >>= \x -> 毫无意义。最好只看报告中的翻译规则。