控制流的Monads——序列、选择和迭代

Question

我可以看到如何使用Monad-is-Haskell进行IO-来围绕此操作的计算创建一个容器。您可以使用Monad"将计算插在一起"，这是有道理的，就像您为数据流操作编写函数一样。

我只是在摸索，你可以使用Monads来控制流量。现在我理解了控制流是关于序列、选择和迭代的。现在，我可以使用map、foldl、filter和zipwith/mapcat等高阶函数来对列表执行操作。

我的问题是，我能用monad进行排序、选择和迭代以实现控制流吗？（很高兴在Haskell、Scala或Clojure中得到答案）

Answer 1

对于Haskell中的排序，您有函数>>=和sequence:

(>>=) :: Monad m => m a -> (a -> m b) -> m b
sequence :: Monad m => [m a] -> m [a]

>>=或bind函数执行一个一元操作，从中提取值，并将其输入到返回新的一元操作的函数中。sequence函数获取相同类型的一元操作列表，并执行所有这些操作，聚合它们的结果并将其包装为单个操作。

对于迭代，您有mapM和forM（forM = flip mapM）

mapM :: Monad m => (a -> m b) -> [a] -> m [b]

mapM和forM函数用于应用一个函数，该函数向列表中的每个元素返回一个操作，将结果聚合为单个操作。

对于选择，我假设您指的是条件语句，它们在Haskell中实现，就像其他表达式一样。它们可以直接用于一元表达式，就像它们可以用于纯表达式一样。但是，您也可以使用某些monad来执行选择或至少处理错误。最容易找到的是Maybe monad:

data Maybe a = Nothing | Just a
instance Monad Maybe where
    return a = Just a
    (Just a) >>= f = f a
    Nothing  >>= f = Nothing

它有一个非常简单的实现。从本质上讲，如果您尝试将Nothing排序为其他内容，它每次都会返回Nothing。这给了你短路故障的概念：

lookup :: Eq a => a -> [(a, b)] -> Maybe b
-- Looks up a value in a key-value association list
myFunc :: Int -> [(String, Int)] -> Maybe Int
myFunc mult assocList = do
    i <- lookup "foo" assocList
    j <- lookup "bar" assocList
    return $ i * mult + j

这里，如果对"foo"的查找失败，则myFunc立即返回Nothing。类似地，如果"bar"的查找失败，myFunc立即返回Nothing。只有当两个查找都成功时，myFunc才会进行任何计算。这提供了一种"错误处理"。有一个类似的monad Either a

data Either a b = Left a | Right b
instance Monad (Either a) where
    return a = Right a
    (Right a) >>= f = f a
    (Left a)  >>= f = Left a

它的工作原理基本相同，只是"failure"值可以携带一些上下文，例如字符串错误消息或失败时的计算状态。