如何在 Haskell 中将 IO 添加到我自己的 monad？答案

【问题标题】：How to add IO to my own monad in Haskell?如何在 Haskell 中将 IO 添加到我自己的 monad？
【发布时间】：2011-09-16 09:55:00
【问题描述】：

我是 Haskell 的新手。我编写了自己的 monad，它是带有错误处理的 State monad：

newtype MyMonad a = MyMonad (State -> Either MyError (State, a))

我在小语言的解释器中使用它。现在我想在我的语言中添加一些 IO 操作（读/写），但我不知道如何将 IO monad 包含在我的语言中。我知道我可以结合 ErrorT、StateT、IO 来实现这个结果，但是没有它们还有其他方法吗？

【问题讨论】：

标签： haskell

【解决方案1】：

你可以看看StateT是如何实现的：

newtype StateT s m a = StateT { runStateT :: s -> m (a,s) }

要将状态与IO 结合，只需将IO 替换为m 并获得所需的类型：s -> IO (a,s)。

如果您也有错误，这将变成类似s -> IO (Either e (a, s)) 或s -> IO (Either e a, s) 的内容，具体取决于您是否希望失败的计算影响状态。

请注意，如果没有时间机器，您无法将 s -> Either e (IO (a, s)) 设为 monad。

更新

事实证明，即使使用时间机器，您也无法将其变成 monad。

为了说明为什么这是不可能的，让我们首先使用() 而不是s 来简化我们的monad：data M e a = M { runM :: Either e (IO a) }

现在，想象一下下面的程序：

unsafePerformIO :: IO a -> a
unsafePerformIO io = fromLeft $ runM $ do
  a <- M $ Right $ io
  M $ Left a

显然，这个函数是不可能的，因此 M 的 monad 实例也是不可能的。

时间机器能给你的是对待IO的能力，就像对待State一样。但是，我没有意识到 Either e (s -> (a, s)) 不是单子。

【讨论】：