Haskell:在惰性IO中隐藏故障

这是一个菜鸟问题。

我想编写一个提供惰性图像流的函数，大概是这样的：

imageStream :: [IO Image]

不幸的是，读取图像的函数可能会失败，因此它看起来像：

readImage :: IO (Maybe Image)

因此，我可以编写的函数如下所示：

maybeImageStream :: [IO (Maybe Image)]

如何在保持惰性 IO 的同时实现如下功能？

flattenImageStream :: [IO (Maybe Image)] -> [IO Image]

从语义上讲，当您向flattenImageStream请求下一个图像时，它应该循环访问列表并尝试读取每个图像。它会执行此操作，直到找到加载的图像并返回它。

编辑：答案中似乎存在一些分歧。有些人提出了使用sequence的解决方案，但我很确定我测试过并发现它破坏了懒惰。（我将再次测试它，以确保何时返回计算机。有人还建议使用unsafeInterleaveIO.从该函数的文档来看，它似乎可以工作，但显然我想尽可能地尊重类型系统。

您可以使用

pipes 中的ListT，它为在这种情况下做正确事情的懒惰IO提供了一种更安全的替代方案。

对可能失败的图像的延迟流进行建模的方式是：

imageStream :: ListT IO (Maybe Image)

假设您有一些类型的图像加载函数：

loadImage :: FileName -> IO (Maybe Image)

.. 那么你构建这样一个流的方式是这样的：

imageStream = do
    fileName <- Select $ each ["file1.jpg", "file2.jpg", "file3.jpg"]
    lift $ loadImage fileName

如果您使用 dirstream 库，那么您甚至可以懒惰地流式传输目录内容。

仅筛选出成功结果的函数将具有以下类型：

flattenImageStream :: (Monad m) => ListT m (Maybe a) -> ListT m a
flattenImageStream stream = do
    ma <- stream
    case ma of
        Just a  -> return a
        Nothing -> mzero

请注意，此函数适用于任何基 monad，m 。没有什么IO具体的。它还保留了懒惰！

将flattenImage应用于 imageStream ，为我们提供了一些类型：

finalStream :: List IO Image
finalStream = flattenImage imageStream

现在，假设您有一些函数使用这些类型的图像：

useImage :: Image -> IO ()

如果你想使用 useImage 函数处理最终的ListT，你只需编写：

main = runEffect $
    for (every finalStream) $ image -> do
        lift $ useImage image

然后，这将延迟使用图像流。

当然，您也可以玩代码高尔夫，并将所有这些组合成以下更短的版本：

main = runEffect $ for (every image) (lift . useImage)
  where
    image = do
        fileName   <- Select $ each ["file1.jpg", "file2.jpg", "file3.jpg"]
        maybeImage <- lift $ loadImage fileName           
        case maybeImage of
            Just img -> return img
            Nothing  -> mzero

我还在考虑为ListT添加一个fail定义，以便您可以编写：

main = runEffect $ for (every image) (lift . useImage)
  where
    image = do
        fileName <- Select $ each ["file1.jpg", "file2.jpg", "file3.jpg"]
        Just img <- lift $ loadImage fileName           
        return img

按照建议，您可以使用序列将 [m a] 转换为 m [a]

所以你得到：

imageStream :: IO [Image]

然后，您可以使用 cayMaybes from Data.也许只保留 Just 值：

catMaybes `liftM` imageStream

按照要求实现这一点似乎需要在IO monad之外知道IO内部的值是否Nothing，并且由于IO旨在防止其值"泄漏"到外部纯功能世界中（尽管unsafePerformIO），这是不可能的。相反，我建议生成一个IO [Image]：使用 sequence 将[IO (Maybe Image)]转换为 IO [Maybe Image]，然后在 IO monad 中使用 Data.Maybe.catMaybes（例如，使用 fmap 或 liftM）转换为IO [Image]，例如：

flattenImageStream = fmap catMaybes $ sequence maybeImageStream

我认为这些其他答案都没有完全按照您的要求。因为我很确定catMaybes只会跳过图像而不会尝试重新加载它。如果您只想继续尝试重新加载图像，请尝试此操作。

flattenImageStream :: [IO (Maybe Image)] -> IO [Image]
flattenImageStream xs = mapM untilSuc xs
untilSuc :: IO (Maybe a) -> IO a
untilSuc f = do
   res <- f
   case res of
      Nothing -> untilSuc f
      Just i  -> return i

但是你正在做的事情有点奇怪。如果文件路径错误怎么办？如果图像根本无法加载怎么办？您只需尝试永久加载图像。在图像放弃之前，您可能应该有很多次尝试加载图像。

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