Haskell 在返回可能的函数中避免双重包装的可能答案

【问题标题】：Haskell avoiding double-wrapped maybes in functions that return maybesHaskell 在返回可能的函数中避免双重包装的可能
【发布时间】：2020-01-01 11:19:31
【问题描述】：

我可以看到这里有很多关于 Maybe 类型和构图的问题，但我很困惑，如果我很诚实的话，读到这些让我头疼。

这是我的情况：

比方说，我有一个函数：

addm a b = Just (a + b)

如何使用addm 函数创建函数add :: Maybe Int -> Maybe Int -> Maybe Int，而不使用模式匹配来解开Maybes？

我尝试过类似的东西

add x y = (addm <$> x) <*> y

但是这个类型是Maybe Int -> Maybe Int -> Maybe (Maybe Int)

如果可能的话，我还想避免使用标准库之外的任何东西。

编辑：在我的具体情况下，我实际上只需要一个函数Maybe Int -> Int -> Maybe Int 所以我能够使用

add x y = x >>= addm y

成功了。不过，我仍然对原始问题的答案感到好奇。

【问题讨论】：

您在寻找的不是应用函子吗？
也许吧？我对 Haskell 还是很陌生，所以我真的不明白这如何适用于这种情况。我认为如果 addm 本身不返回 Maybe 会正常工作。
我已经很长时间没有使用 Haskell 了，但也许这会对你有所帮助：learnyouahaskell.com/…。它不一样，但也许它会引导到正确的轨道
@GrayCat 我很确定您需要 Monad 实例来执行此操作，而不仅仅是 Applicative 方法
@GrayCat 好资源，谢谢；但它并没有真正向我展示我在查找 <*> 和 <$> 时在 Hoogle 上没有看到的任何内容。我还是很困。

标签： haskell monads functor maybe

【解决方案1】：

有很多方法可以写这个。所有这些都涉及Maybe 是一个 Monad 的事实。

也许最容易理解的方法是使用join 函数，对于任何Monad，它都会删除最外层的嵌套。在这里，它的类型为 Maybe (Maybe a) -> Maybe a，这正是您正在寻找的，与标准 Applicative 运算符相结合：

add ma mb = join $ addm <$> ma <*> mb

或者您可以使用 do 表示法以更命令式的方式编写计算，看起来像变量赋值，其中 Monad 负责传播任何 Nothing 值：

add ma mb = do
    a <- ma
    b <- mb
    addm a b

或者您可以显式使用“绑定”(>>=) 运算符，这就是上面的 do 块的作用（但我发现这比其他两个选项更明确和更容易理解）：

add ma mb = ma >>= \a -> mb >>= \b -> addm a b

【讨论】：

很好的答案！这正是我一直在寻找的东西，也感谢您从多个角度接近它！我会保留这个以供参考！

【解决方案2】：

在顶部贴上join。

Control.Monad.join :: Monad m => m (m a) -> m a -- combine two ms into one, this is why, as the meme goes, monads are monoids in the category of endofunctors

add x y = join $ addm <$> x <*> y

我想指出，像这样写addm（真的，任何总是返回Just 的函数）都是不自然的。你真的只需要写add x y = (+) <$> x <*> y 或add = liftA2 (+)，但是当你处理真正有趣的一元代码时，将join 放在applicative 样式的表达式之上的一般模式很有用。

【讨论】：

我几乎在 cmets 中指出 addm 的定义根本不需要或不想使用 Maybe，但后来我反映 OP 说“为了示例”，所以我假设真正的功能更复杂，并且有一定的机会产生Nothing。
addm 函数只是为了举例，我知道编写一个总是返回 Just 的函数是不自然的，但感谢您提供替代方案（以及问题的解决方案！）跨度>

【解决方案3】：

使用 ~~force~~ 类型，Luke！

您的addm 的类型为Int -> Int -> Maybe Int。您的目标是以一种可以给您Maybe Int -> Maybe Int -> Maybe Int 的方式包装它。为此，我们需要一个类型为(Int -> Int -> Maybe Int) -> Maybe Int -> Maybe Int -> Maybe Int 的函数。如果我们search for that type on Hoogle，虽然base没有结果，但是在第三方库里有一些结果。 liftJoin2 和 bind2 是等价的，两者都完全按照您的意愿行事。如果您不想为此引入新的依赖项，请检查它们的来源以了解它们是如何做到的：

bind2 :: Monad m => (a -> b -> m c) -> m a -> m b -> m c
bind2 f x y = liftA2 (,) x y >>= uncurry f

liftJoin2 :: (Monad m) => (a -> b -> m c) -> m a -> m b -> m c
liftJoin2 f ma mb =
   join (liftM2 f ma mb)

（我在这里稍微修改了liftJoin2，只直接使用base方法，而不是utility-ht重命名的包装器。）

【讨论】：