在其他一些单子 m1 中绑定单子值 (m2 a)答案

【问题标题】：bind a monadic value (m2 a) inside some other monad m1在其他一些单子 m1 中绑定单子值 (m2 a)
【发布时间】：2016-01-20 23:51:47
【问题描述】：

今天在 Coding Dojo 工作我尝试了以下方法

example :: IO ()
example = do input <- getLine
             parsed <- parseOnly parser input
             ...

其中parseOnly :: Parser a -> Either String a（来自attoparsec）当然编译器抱怨Either ..不是IO ..本质上告诉我我在混合monad。

当然可以解决

             case parseOnly parser input of .. -> ..

我认为这有点不雅。另外我的猜测是其他人早些时候遇到过这个问题，我认为解决方案与 monad 转换器有关，但最后一点我无法拼凑起来。

它也让我想起了liftIO - 但我认为这是相反的方式，它解决了在一些周围的 monad 内部发生的提升 IO 动作的问题（更准确地说是MonadIO - 例如在Snap 内部想打印一些东西到stdout，同时得到一些http）。

更一般地说，这个问题似乎是针对 Monad m1 和（不同的）Monad m2 我该怎么做类似的事情

example = do a <- m1Action
             b <- m2Action
             ..

【问题讨论】：

这不太可能是单子转换器，我不认为。 IO 只能位于单子变压器堆栈的底部。
@dfeuer 你确定吗？ ExceptT IO e 是一个完全合理的 monad（由转换器构建），Either e 和 IO 动作都可以合理地解除。
@DanielWagner，这是一个很好的观点。 IO 仍在底部，因此您必须将整个东西包裹在 runExceptT 或其他东西中，但在里面的东西更方便。 user3237465 已将其转化为答案。

标签： haskell monads monad-transformers

【解决方案1】：

一般来说，你不能。整个 do 块必须是一个特定的 monad（因为 example 需要有一些特定的类型）。如果您可以在 do 块内绑定任意其他 monad，您将拥有unsafePerformIO。

Monad 转换器允许您生成一个 monad，它结合了多个其他 monad 可以做的事情。但是您必须决定所有 do 块中的操作都使用相同的 monad 转换器堆栈来使用它们，它们不是在 do-block 中任意切换 monad 的方法。

您使用case 的解决方案之所以有效，是因为您有一个特定的已知单子（或者），它可以从其中提取值。并非所有 monad 都提供此功能，因此如果不知道所涉及的特定 monad，就不可能构建通用解决方案。这就是为什么 do 块语法没有提供这种快捷方式的原因。

【讨论】：

【解决方案2】：

一般来说，monad 转换器用于这种交错。你可以使用ExceptT

example :: IO (Either String ())
example = runExceptT $ do
    input <- liftIO getLine
    parsed <- parseOnly parser input
    ...

请注意，对于某些 a，parseOnly 必须返回 ExceptT String IO a。或者更好的ExceptT String m a 用于任何m。或者如果你想让parseOnly 返回Either String a 它是

example :: IO (Either String ())
example = runExceptT $ do
    input <- lift getLine
    parsed <- ExceptT $ return $ parseOnly parser input
    ...

但我认为你所需要的只是

eitherToIO :: Either String a -> IO a
eitherToIO (Left s)  = error s
eitherToIO (Right x) = return x

parseOnly :: ... -> String -> Either String Int

example :: IO ()
example = do
    input  <- getLine
    parsed <- eitherToIO $ parseOnly parser input
    ...

【讨论】：

【解决方案3】：

你需要做那个表达式类型检查；就像在纯代码中一样。这里，

... = do a <- act1  -- m1 monad
         b <- act2  -- m2 monad
         ...

去糖：

... = act1 >>= (\a -> act2 >>= \b -> ...)

>>= 是签名：

(>>=) :: Monad m => m a -> (a -> m b) -> m b

外层bind 特化为m1，因此它期望括号内的表达式为a -> m1 b，而内层绑定特化为m2，所以表达式内括号的类型为a -> m2 b:

-- outer bind expects (    \a   ->   m1 b      )
             act1 >>= (\a -> act2 >>= \b -> ...)
-- inner bind results (    \a   ->   m2 b      )

为此类型检查，您需要在两者之间签名m2 b -> m1 b的功能；这就是lift 对m2 和m1 单子的某些类 所做的：即m1 ~ t m2，其中t 是MonadTrans 的一个实例：

lift :: (Monad m, MonadTrans t) => m a -> t m a

【讨论】：